CN107858586A - 一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法 - Google Patents

一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107858586A
CN107858586A CN201711081278.6A CN201711081278A CN107858586A CN 107858586 A CN107858586 A CN 107858586A CN 201711081278 A CN201711081278 A CN 201711081278A CN 107858586 A CN107858586 A CN 107858586A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
cold rolling
yield point
ductility
point elongation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711081278.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107858586B (zh
Inventor
许云波
韩仃停
邹英
胡智评
陈树青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201711081278.6A priority Critical patent/CN107858586B/zh
Publication of CN107858586A publication Critical patent/CN107858586A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107858586B publication Critical patent/CN107858586B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明涉及汽车用钢技术领域，尤其涉及一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法。该制备方法主要通过：(1)熔炼及锻造；(2)全奥氏体化轧制，升温至1100～1200℃保温2～3h后进行全奥氏体化轧制，轧至4～5mm厚，空冷至室温；(3)冷轧前预退火，将热轧后的钢板随炉升温至两相区640℃～650℃，保温6～8h后随炉冷却至200～300℃，空冷至室温；(4)冷轧，将热轧退火后的钢板用冷轧机轧至1～1.2mm厚；(5)冷轧后两步热处理，目的是改变钢板的组织形态，由等轴状变为板条状，组织为铁奥两相。从而，获得优良的强塑积，同时应力‑应变曲线得到连续屈服，消除冷轧中锰钢中常见的屈服平台现象。

Description

一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法
技术领域
本发明涉及汽车用钢技术领域，尤其涉及一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法。
背景技术
节能、环保、轻量化和安全性已经成为汽车行业的发展趋势，使汽车制造商加大对高强度、高塑性、低密度汽车用钢的使用。先进高强钢在提高强度的同时可以降低车身重量，降低能源消耗，提高汽车性能，降低CO2的排放；并且其高强度提高汽车碰撞中撞击吸收功，提高汽车的安全性。中锰钢作为第三代先进高强钢的代表，凭借其具有合金、工艺成本较低，强塑积可达到30GPa·％以上的优异力学性能倍受汽车行业的青睐。目前，中锰钢的发展方向为高强塑性和超高强化。虽然，冷轧中锰钢具有轻质低密度、高强塑性的特点，但是其应力-应变曲线具有比较长的屈服平台现象，降低钢材的表面质量。
目前针对消除屈服平台的方法，国内外研究学者已经进行深入研究，比如中国专利文献申请号为CN201410697243.5的专利申请公开一种通过调整处理生产机组的工艺来提高平整延伸率最终消除低合金高强钢屈服平台的方法。申请号CN201410433852.X的专利申请公开一种无屈服平台的低碳钢钢板的短流程制造方法，解决低碳钢钢板现有生产流程工艺复杂、制造工序多、能耗大、环境负荷大等问题，同时解决现有低碳钢板因发生时效而出现的屈服平台问题。申请号CN201010588460.2的专利申请公开一种消除低碳钢罩式退火屈服平台的方法，通过制定和采用合理的罩式退火工艺制度与平整延伸率，从而有效控制钢的屈服平台的形成，消除低碳钢罩式退火过程中出现的屈服平台现象。为了解决冷轧中锰钢中出现的屈服平台现象，有必要优化现有的热处理工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强塑积且无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，解决冷轧中锰钢中出现的屈服平台现象，最终得到板条状的奥氏体(体积分数30～45％，宽度为50～300nm)+铁素体组织，得到屈服强度为730～800MPa，抗拉强度为1000～1150MPa，断后延伸率为30～38％，强塑积为32～44GPa·％。
本发明采用的技术方案如下：
一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，包括以下步骤：
(1)熔炼及锻造，通过真空熔炼炉获得钢锭，并锻造成厚度为100～110mm的钢坯；
(2)将(1)步骤得到的钢坯全奥氏体化轧制，升温至1100℃～1200℃保温2～3h后进行全奥氏体化轧制，轧至4～5mm厚，空冷至室温；
(3)冷轧前预退火，将步骤(2)得到的热轧钢板随炉升温至两相区640℃～650℃，保温6～8h后随炉冷却至200～300℃，空冷至室温；
(4)冷轧，将步骤(3)得到的退火钢板用冷轧机轧至1～1.2mm厚；
(5)将步骤(4)得到的冷轧钢板进行两步热处理：a，全奥氏体化热处理，在850～950℃全奥氏体化热处理10～15分钟；b，两相区低温逆相变热处理，在620～640℃两相区温度范围内保温1～16h，并空冷至室温。
所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，中锰钢成分按质量百分比为：C＝0.1～0.15％，Mn＝6.9～7.2％，Si＝1～1.2％，P<0.005％，S<0.003％，Al＝0.05～1％，余量为Fe及不可避免杂质。
所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，在步骤(3)中的升温速率为5～10℃/s，640～650℃降温至200～300℃阶段降温速率为1～5℃/min，从200～300℃冷却到室温的降温速率为10～20℃/s。
所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，在步骤(5)中升温速率均为5～10℃/s，降温速率为10～20℃/s。
所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，步骤(5)中所制备的钢板，其微观组织形态为板条状，且由铁素体及奥氏体两相组织组成，残余奥氏体板条宽度为50～300nm。
所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，步骤(5)中所制备的钢板，其中残余奥氏体体积分数为30～45％。
所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，步骤(5)中所制备的钢板，屈服强度为730～800MPa，抗拉强度为1000～1150MPa，断后延伸率为30～38％，强塑积为32～44GPa·％。
本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明通过优化冷轧中锰钢的退火工艺设计，在保证退火后的钢板具有高强度、高塑性优良力学性能的同时，消除冷轧中锰钢中出现的屈服平台现象，得到连续屈服的力学性能曲线。并且通过两步退火工艺，冷轧中锰钢的组织形貌特征由等轴状变为板条状。
2、现有专利文献中消除屈服平台的方法主要针对低碳钢及低合金高强钢，而本发明主要通过改变现有的临界区退火工艺，解决冷轧中锰钢中常见的屈服平台现象。本发明中采用的热处理工艺主要特点有：(1)冷轧前热处理：将热轧钢板随炉升温至两相区640℃～650℃，保温6～8h后随炉冷却至200～300℃，空冷至室温；(2)冷轧后两步热处理：a，全奥氏体化热处理，在850～950℃全奥氏体化热处理10～15分钟；b，两相区低温逆相变热处理，在620～640℃两相区温度范围内保温1～16h，并空冷至室温。该热处理方法可改变钢板的微观组织形态，由等轴状的铁奥两相组织变为板条状的铁奥两相组织。并且获得大量稳定的残余奥氏体，从而获得优良的强塑积，且钢板获得连续屈服的应力-应变曲线，未出现冷轧中锰钢中常见的屈服平台现象。
附图说明
图1是根据本发明实施例1中的板坯工程应力-应变曲线。其中，横坐标Engineering Strain为工程应变，纵坐标Engineering Stress为工程应力(MPa)。
图2是根据本发明实施例1中的板坯扫描组织相图。
图3是根据本发明实施例2中的板坯工程应力-应变曲线。其中，横坐标Engineering Strain为工程应变，纵坐标Engineering Stress为工程应力(MPa)。
图4是根据本发明实施例2中的板坯扫描组织相图。
图5是根据本发明实施例3中的板坯工程应力-应变曲线。其中，横坐标Engineering Strain为工程应变，纵坐标Engineering Stress为工程应力(MPa)。
图6是根据本发明实施例3中的板坯扫描组织相图。
图7是根据本发明实施例4中的工程应力-应变曲线。其中，横坐标EngineeringStrain为工程应变，纵坐标Engineering Stress为工程应力(MPa)。
图8是根据本发明实施例4中的板坯扫描组织相图。
图9是根据本发明实施例5中的工程应力-应变曲线。其中，横坐标EngineeringStrain为工程应变，纵坐标Engineering Stress为工程应力(MPa)。
图10是根据本发明实施例5中的板坯扫描组织相图。
图11是根据对比例中的工程应力-应变曲线。其中，横坐标Engineering Strain为工程应变，纵坐标Engineering Stress为工程应力(MPa)。
图12是根据对比例中的板坯扫描组织相图。
图13为本发明热处理工艺曲线。
具体实施方式
在具体实施过程中，本发明中所述的高强塑积且无屈服平台冷轧中锰钢板及其制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将中锰钢冶炼成钢锭，其具体合金成分按照质量百分比C＝0.1～0.15％，Mn＝6.9～7.2％，Si＝1～1.2％，P<0.005％，S<0.003％，Al＝0.05～1％，余量为Fe及不可避免杂质，将该钢锭加热至1650℃，保温2～3h，锻造成钢坯；
(2)将钢坯放入1100～1200℃的高温炉内，保温2～3h，经过9道次热轧成厚度为4～5mm的薄板，初轧温度为1100～1150℃，终轧温度不低于900℃，之后空冷至室温。
(3)冷轧前热处理：将热轧后的钢板放入RX-36-10型箱式电阻炉中，电阻炉初始温度为200℃～300℃，试样随炉升温至640～650℃，保温6～8h，后随炉冷至200～300℃，冷却速率为5～10℃/s，降温至200～300℃时的冷却速率为1～5℃/min，从200～300℃冷却到室温时冷却速度为10～20℃/s。该热处理方式为工业制造提供可行性。
(4)酸洗：将上述退火试样放入重量比为1:3的盐酸与水的混合液中，进行酸洗。
(5)冷轧：将酸洗后的钢板用冷轧机轧至成1～1.2mm后的冷轧板。
(6)冷轧后热处理：将冷轧后的试样放置在850～950℃的退火炉内，保温10～15min，空冷至室温，随后将其放入620～640℃的退火炉内，保温1～16h，空冷至室温。
(7)按照国标GB/T228-2002将退火后的试样加工成拉伸试样，设定拉伸速度为2mm/min，进行拉伸试验。典型的工程应力-应变曲线如图1、3、5、7、9、11所示，板坯扫描组织相图如图2、4、6、8、10、12所示。
如图13所示，本发明热处理工艺如下：冷轧前预退火→冷轧→短时奥氏体化→临界区退火，其中：冷轧前预退火温度位于Ac1与Ac3之间，退火目的是实现Mn元素的第一次配分，组织转变为软相铁素体+奥氏体两相组织，降低轧制的难度；短时奥氏体化温度高于Ac1，奥氏体化后空冷至室温，奥氏体过程中Mn元素部分回复；之后临界区退火温度位于Ac1与Ac3之间，空冷至室温，此阶段实现Mn元素的第二次配分，在奥氏体内富集，最终得到板条状的奥氏体+铁素体两相组织。
本发明是在国家自然科学基金资助项目51674080的资助下完成。
下面，通过实施例对本发明进一步详细阐述。
实施例1
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其合金成分以及重量百分含量分别为：C＝0.1％，Mn＝6.9％，Si＝1％，P＝0.0042％，S＝0.0025％，Al＝0.052％，余量为Fe及不可避免杂质。
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板及其制备方法，具体的步骤如下：
步骤1，熔炼及锻造：
按照高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢的合金成分配比，在1650℃进行熔炼，后锻厚度为100～110mm的钢锭；
步骤2，热轧：
将钢坯加热至1100℃，并保温2h；
开轧温度为1100℃，终轧温度为930℃，轧制道次为9道次，累计压下量为96％，最终得到厚度为4.5mm厚的钢板；
将热轧后的钢板空冷至室温。
步骤3，冷轧前热处理：
将热轧后的钢板，放入初始温度为200℃的RX-36-10型箱式电阻炉中，随炉升温至640℃，升温速率为5℃/s，保温6h后，随炉冷却至250℃，降温速率为1℃/min，之后从炉内取出，空冷至室温。
步骤4，冷轧：
利用具有AGC功能的四辊可逆式冷轧机将酸洗后的冷轧板，经过多道次将钢板反复轧制成厚度为1mm的冷轧钢板，根据轧机的轧制力调整轧制过程中每道次的压下量，确保OS和DS两侧的轧制力均不超过400kN，轧制速度为3mm/s。
步骤5，冷轧后热处理：
(1)全奥氏体化高温热处理：将冷轧板放入温度为850℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温10min，然后空冷至室温；
(2)两相区退火处理：将钢板放入温度为620℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温1h，然后空冷到室温，最终得到高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板。
本实施例制得的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，屈服强度为800MPa，抗拉强度为1100MPa，延伸率为34％，强塑积为37GPa·％。
如图1-图2所示，在该高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法下，在保证强塑积为37GPa·％前提下，板坯的工程应力-应变曲线得到连续屈服，曲线中不存在屈服平台，且由板坯扫描组织相图可以得到该热处理工艺下得到的组织形态为板条状的奥氏体+铁素体。
实施例2
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其合金成分以及重量百分含量分别为：C 0.1％，Si 1.3％，Mn 7.13％，P＝0.0035％，S 0.0028％，Al0.052％，O 0.0026％，N 0.0031％，其余为Fe以及不可避免的杂质。
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，具体的步骤如下：
步骤1，熔炼及锻造：
按照高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢的合金成分配比，在1650℃进行熔炼，后锻造成厚度为100mm的钢锭；
步骤2，热轧：
将钢坯加热至1150℃，并保温3h；
开轧温度为1150℃，终轧温度为930℃，轧制道次为9道次，累计压下量为96％，最终得到厚度为4.8mm厚的钢板；
将轧后的钢板空冷至室温。
步骤3，冷轧前热处理：
将热轧后的钢板，放入初始温度为300℃的RX-36-10型箱式电阻炉中，随炉升温至650℃，升温速率为5℃/s，保温6h后，随炉冷却至230℃，降温速率为2℃/min，之后从炉内取出，空冷至室温。
步骤4，冷轧：
利用具有AGC功能的四辊可逆式冷轧机将酸洗后的冷轧板，经过多道次将钢板反复轧制成厚度为1.1mm的冷轧钢板，根据轧机的轧制力调整轧制过程中每道次的压下量，确保OS和DS两侧的轧制力均不超过400kN，轧制速度为3mm/s。
步骤5，冷轧后热处理：
(1)全奥氏体化高温热处理：将冷轧板放入温度为850℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温10min，然后空冷至室温；
(2)两相区退火处理：将钢板放入温度为630℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温4h，然后空冷到室温，最终得到高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板。
本实施例制得的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，屈服强度为760MPa，抗拉强度为1100MPa，延伸率为29％，强塑积为32GPa·％。
如图3-图4所示，在该高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法下，在保证强塑积为32GPa·％的前提下，板坯的工程应力-应变曲线得到连续屈服，曲线中不存在屈服平台，且由板坯扫描组织相图可以得到该热处理工艺下得到的组织形态为板条状的奥氏体+铁素体。
实施例3
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，其合金成分以及成分按质量百分比为：C＝0.12％，Mn＝7％，Si＝1.2％，P＝0.0045％，S＝0.0018％，Al＝0.052％，余量为Fe及不可避免杂质，冷轧后钢板在两相区退火时间为8h。
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，具体的步骤如下：
步骤1，熔炼及锻造：
按照高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢的合金成分配比，在1650℃进行熔炼，后锻造成厚度为110mm的钢锭；
步骤2，热轧：
将钢坯加热至1150℃，并保温2h；
开轧温度为1100℃，终轧温度为950℃，轧制道次为9道次，累计压下量为96％，最终得到厚度为5mm厚的钢板；
将轧后的钢板空冷至室温。
步骤3，冷轧前热处理：
将热轧后的钢板，放入初始温度为300℃的RX-36-10型箱式电阻炉中，随炉升温至640℃，升温速率为7℃/s，保温7h后，随炉冷却至300℃，降温速率为3℃/min，之后从炉内取出，空冷至室温。
步骤4，冷轧：
利用具有AGC功能的四辊可逆式冷轧机将酸洗后的冷轧板，经过多道次将钢板反复轧制成厚度为1.2mm的冷轧钢板，根据轧机的轧制力调整轧制过程中每道次的压下量，确保OS和DS两侧的轧制力均不超过400kN，轧制速度为3mm/s。
步骤5，冷轧后热处理：
(1)全奥氏体化高温热处理：将冷轧板放入温度为950℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温15min，然后空冷至室温；
(2)两相区退火处理：将钢板放入温度为630℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温8h，然后空冷到室温，最终得到高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板。
本实施例制得的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，屈服强度为730MPa，抗拉强度为1140MPa，延伸率为35％，强塑积为40GPa·％。
如图5-图6所示，在该高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法下，在保证强塑积为40GPa·％的前提下，板坯的工程应力-应变曲线得到连续屈服，曲线中不存在屈服平台，且由板坯扫描组织相图可以得到该热处理工艺下得到的组织形态为板条状的奥氏体+铁素体。
实施例4
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，其合金成分以及重量百分含量分别为：C＝0.1％，Mn＝7.13％，Si＝1％，P＝0.0037％，S＝0.0022％，Al＝1％，余量为Fe及不可避免杂质。
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，具体的步骤如下：
步骤1，熔炼及锻造：
按照高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢的合金成分配比，在1650℃进行熔炼，后锻造成厚度100mm的钢锭；
步骤2，热轧：
将钢坯加热至1200℃，并保温2h；
开轧温度为1150℃，终轧温度为930℃，轧制道次为9道次，累计压下量为96％，最终得到厚度为5mm厚的钢板；
将轧后的钢板空冷至室温。
步骤3，冷轧前热处理：
将热轧后的钢板，放入初始温度为200℃的RX-36-10型箱式电阻炉中，随炉升温至640℃，升温速率为10℃/s，保温7h后，随炉冷却至300℃，降温速率为1℃/min，之后从炉内取出，空冷至室温。
步骤4，冷轧：
利用具有AGC功能的四辊可逆式冷轧机将酸洗后的冷轧板，经过多道次将钢板反复轧制成厚度为1.2mm的冷轧钢板，根据轧机的轧制力调整轧制过程中每道次的压下量，确保OS和DS两侧的轧制力均不超过400kN，轧制速度为3mm/s。
步骤5，冷轧后热处理：
(1)全奥氏体化高温热处理：将冷轧板放入温度为950℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温15min，然后空冷至室温；
(2)两相区退火处理：将钢板放入温度为630℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温12h，然后空冷到室温，最终得到高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板。
本实施例制得的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，屈服强度为800MPa，抗拉强度为1150MPa，延伸率为38％，强塑积为44GPa·％。
如图7-图8所示，在该高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法下，在保证强塑积为44GPa·％的前提下，板坯的工程应力-应变曲线得到连续屈服，曲线中不存在屈服平台，且由板坯扫描组织相图可以得到该热处理工艺下得到的组织形态为板条状的奥氏体+铁素体。
实施例5
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，其合金成分以及重量百分含量分别为：C＝0.15％，Mn＝7.13％，Si＝1.1％，P＝0.0031％，S＝0.0015％，Al＝1％，余量为Fe及不可避免杂质，冷轧后钢板两相区退火时间为16h。
本实施例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，具体的步骤如下：
步骤1，熔炼及锻造：
按照高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢的合金成分配比，在1650℃进行熔炼，后锻造成横截面为100mm×100mm的钢锭；
步骤2，热轧：
将钢坯加热至1200℃，并保温2h；
开轧温度为1150℃，终轧温度为930℃，轧制道次为9道次，累计压下量为96％，最终得到厚度为4mm厚的钢板；
将轧后的钢板空冷至室温。
步骤3，冷轧前热处理：
将热轧后的钢板，放入初始温度为200℃的RX-36-10型箱式电阻炉中，随炉升温至640℃，升温速率为6℃/s，保温8h后，随炉冷却至200℃，降温速率为3℃/min，之后从炉内取出，空冷至室温。
步骤4，冷轧：
利用具有AGC功能的四辊可逆式冷轧机将酸洗后的冷轧板，经过多道次将钢板反复轧制成厚度为1mm的冷轧钢板，根据轧机的轧制力调整轧制过程中每道次的压下量，确保OS和DS两侧的轧制力均不超过400kN，轧制速度为3mm/s。
步骤5，冷轧后热处理：
(1)全奥氏体化高温热处理：将冷轧板放入温度为950℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温15min，然后空冷至室温；
(2)两相区退火处理：将钢板放入温度为640℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温16h，然后空冷到室温，最终得到高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板。
本实施例制得的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，屈服强度为730MPa，抗拉强度为990MPa，延伸率为38％，强塑积为38GPa·％。
如图9-图10所示，在该高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法下，在保证强塑积为38GPa·％的前提下，板坯的工程应力-应变曲线得到连续屈服，曲线中不存在屈服平台，且由板坯扫描组织相图可以得到该热处理工艺下得到的组织形态为板条状的奥氏体+铁素体。
对比例
对比例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，其合金成分以及重量百分含量分别为：C＝0.1％，Mn＝7％，Si＝17％，P＝0.0042％，S＝0.0025％，Al＝0.05％，余量为Fe及不可避免杂质，冷轧后钢板两相区退火温度为620℃。
对比例中，高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，具体的步骤如下：
步骤1，熔炼及锻造：
按照高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢的合金成分配比，在1650℃进行熔炼，后锻造成横截面为100mm×100mm的钢锭；
步骤2，热轧：
将钢坯加热至1200℃，并保温3h；
开轧温度为1150℃，终轧温度为900℃，轧制道次为9道次，累计压下量为96％，最终得到厚度为4.5mm厚的钢板；
将轧后的钢板空冷至室温。
步骤3，冷轧前热处理：
将热轧后的钢板，放入初始温度为300℃的RX-36-10型箱式电阻炉中，随炉升温至640℃，升温速率为5℃/s，保温6h后，随炉冷却至300℃，降温速率为2℃/min，之后从炉内取出，空冷至室温。
步骤4，冷轧：
利用具有AGC功能的四辊可逆式冷轧机将酸洗后的冷轧板，经过多道次将钢板反复轧制成厚度为1mm的冷轧钢板，根据轧机的轧制力调整轧制过程中每道次的压下量，确保OS和DS两侧的轧制力均不超过400kN，轧制速度为3mm/s。
步骤5，冷轧后热处理：
两相区退火处理：将钢板放入温度为620℃的RX-36-10型箱式电阻炉中进行热处理，保温1h，然后空冷到室温，最终得到高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板。
本对比例制得的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板，屈服强度为750MPa，抗拉强度为1260MPa，延伸率为20％，强塑积为25GPa·％。
如图11-图12所示，在该高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法下，在保证高强度、高塑性的前提下，板坯的工程应力-应变曲线得到连续屈服，曲线中不存在屈服平台，且由板坯扫描组织相图可以得到该热处理工艺下得到的组织形态为板条状的奥氏体+铁素体。

Claims (7)

1.一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)熔炼及锻造，通过真空熔炼炉获得钢锭，并锻造成厚度为100～110mm的钢坯；
(2)将(1)步骤得到的钢坯全奥氏体化轧制，升温至1100℃～1200℃保温2～3h后进行全奥氏体化轧制，轧至4～5mm厚，空冷至室温；
(3)冷轧前预退火，将步骤(2)得到的热轧钢板随炉升温至两相区640℃～650℃，保温6～8h后随炉冷却至200～300℃，空冷至室温；
(4)冷轧，将步骤(3)得到的退火钢板用冷轧机轧至1～1.2mm厚；
(5)将步骤(4)得到的冷轧钢板进行两步热处理：a，全奥氏体化热处理，在850～950℃全奥氏体化热处理10～15分钟；b，两相区低温逆相变热处理，在620～640℃两相区温度范围内保温1～16h，并空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，中锰钢成分按质量百分比为：C＝0.1～0.15％，Mn＝6.9～7.2％，Si＝1～1.2％，P<0.005％，S<0.003％，Al＝0.05～1％，余量为Fe及不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中的升温速率为5～10℃/s，640～650℃降温至200～300℃阶段降温速率为1～5℃/min，从200～300℃冷却到室温的降温速率为10～20℃/s。
4.根据权利要求1所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中升温速率均为5～10℃/s，降温速率为10～20℃/s。
5.根据权利要求1所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所制备的钢板，其微观组织形态为板条状，且由铁素体及奥氏体两相组织组成，残余奥氏体板条宽度为50～300nm。
6.根据权利要求1所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所制备的钢板，其中残余奥氏体体积分数为30～45％。
7.根据权利要求1所述的高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所制备的钢板，屈服强度为730～800MPa，抗拉强度为1000～1150MPa，断后延伸率为30～38％，强塑积为32～44GPa·％。
CN201711081278.6A 2017-11-07 2017-11-07 一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法 Active CN107858586B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711081278.6A CN107858586B (zh) 2017-11-07 2017-11-07 一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711081278.6A CN107858586B (zh) 2017-11-07 2017-11-07 一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107858586A true CN107858586A (zh) 2018-03-30
CN107858586B CN107858586B (zh) 2019-05-03

Family

ID=61701001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711081278.6A Active CN107858586B (zh) 2017-11-07 2017-11-07 一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107858586B (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108546812A (zh) * 2018-05-14 2018-09-18 东北大学 一种高强中锰钢板的制备方法
CN108546881A (zh) * 2018-05-16 2018-09-18 东北大学 一种无屈服平台冷轧中锰钢薄带的制备方法
CN109778075A (zh) * 2019-04-02 2019-05-21 东北大学 一种高屈强比且连续屈服的中锰钢材料的制备方法
CN110117755A (zh) * 2019-05-21 2019-08-13 安徽工业大学 一种980MPa级低屈强比冷轧中锰钢的制备方法
EP3594368A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-15 voestalpine Stahl GmbH Medium-mangan-kaltband-stahlzwischenprodukt mit reduziertem kohlenstoff-anteil und verfahren zum bereitstellen eines solchen stahlzwischenproduktes
CN111167859A (zh) * 2018-11-13 2020-05-19 丰田自动车株式会社 钢板的制造方法
CN112853224A (zh) * 2021-01-06 2021-05-28 东北大学 一种高强高塑性低碳中锰trip钢及其制备方法
CN113462956A (zh) * 2021-05-25 2021-10-01 上海大学 一种大截面高淬透性高强度中锰锻钢及其制备方法
WO2022018501A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
WO2022018498A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
WO2022018562A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
CN114309069A (zh) * 2022-01-07 2022-04-12 太原科技大学 中锰钢的亚温成形方法及其制备的中锰钢和应用
CN115323252A (zh) * 2022-08-31 2022-11-11 哈尔滨工业大学（深圳） 一种超高强高塑中锰钢及其制备方法
JP7506668B2 (ja) 2018-07-13 2024-06-26 フェストアルピネ シュタール ゲーエムベーハー 炭素含有量が低減された中マンガン冷間圧延帯鋼中間材およびそのような鋼中間材を提供するための方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003013176A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Kawasaki Steel Corp プレス成形性と歪時効硬化特性に優れた高延性冷延鋼板およびその製造方法
JP2003034825A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Nkk Corp 高強度冷延鋼板の製造方法
CN102304664A (zh) * 2011-09-13 2012-01-04 北京科技大学 一种高强度高塑性含铝中锰trip冷轧钢板及制备方法
CN106086640A (zh) * 2016-06-21 2016-11-09 北京科技大学 一种超高强度塑性积的冷轧中锰钢及其制备方法
CN106756528A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 东北大学 一种高氮中锰钢薄带及其近终成形制备方法
CN106811698A (zh) * 2015-12-02 2017-06-09 鞍钢股份有限公司 一种基于组织精细控制的高强钢板及其制造方法
CN107127212A (zh) * 2017-04-20 2017-09-05 北京科技大学 超快速加热工艺生产高强塑积中锰冷轧钢板的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003013176A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Kawasaki Steel Corp プレス成形性と歪時効硬化特性に優れた高延性冷延鋼板およびその製造方法
JP2003034825A (ja) * 2001-07-25 2003-02-07 Nkk Corp 高強度冷延鋼板の製造方法
CN102304664A (zh) * 2011-09-13 2012-01-04 北京科技大学 一种高强度高塑性含铝中锰trip冷轧钢板及制备方法
CN106811698A (zh) * 2015-12-02 2017-06-09 鞍钢股份有限公司 一种基于组织精细控制的高强钢板及其制造方法
CN106086640A (zh) * 2016-06-21 2016-11-09 北京科技大学 一种超高强度塑性积的冷轧中锰钢及其制备方法
CN106756528A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 东北大学 一种高氮中锰钢薄带及其近终成形制备方法
CN107127212A (zh) * 2017-04-20 2017-09-05 北京科技大学 超快速加热工艺生产高强塑积中锰冷轧钢板的方法

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108546812A (zh) * 2018-05-14 2018-09-18 东北大学 一种高强中锰钢板的制备方法
CN108546881A (zh) * 2018-05-16 2018-09-18 东北大学 一种无屈服平台冷轧中锰钢薄带的制备方法
CN112703257A (zh) * 2018-07-13 2021-04-23 奥钢联钢铁公司 碳含量降低的中锰冷轧带钢中间产品以及用于提供此种钢中间产品的方法
JP7506668B2 (ja) 2018-07-13 2024-06-26 フェストアルピネ シュタール ゲーエムベーハー 炭素含有量が低減された中マンガン冷間圧延帯鋼中間材およびそのような鋼中間材を提供するための方法
CN112703257B (zh) * 2018-07-13 2022-09-23 奥钢联钢铁公司 碳含量降低的中锰冷轧带钢中间产品以及用于提供此种钢中间产品的方法
EP3594368A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-15 voestalpine Stahl GmbH Medium-mangan-kaltband-stahlzwischenprodukt mit reduziertem kohlenstoff-anteil und verfahren zum bereitstellen eines solchen stahlzwischenproduktes
WO2020011638A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-16 Voestalpine Stahl Gmbh Medium-mangan-kaltband-stahlzwischenprodukt mit reduziertem kohlenstoff-anteil und verfahren zum bereitstellen eines solchen stahlzwischenproduktes
JP2021531414A (ja) * 2018-07-13 2021-11-18 フェストアルピネ シュタール ゲーエムベーハーVoestalpine Stahl Gmbh 炭素含有量が低減された中マンガン冷間圧延帯鋼中間材およびそのような鋼中間材を提供するための方法
CN111167859A (zh) * 2018-11-13 2020-05-19 丰田自动车株式会社 钢板的制造方法
CN109778075A (zh) * 2019-04-02 2019-05-21 东北大学 一种高屈强比且连续屈服的中锰钢材料的制备方法
CN110117755B (zh) * 2019-05-21 2020-11-03 安徽工业大学 一种980MPa级低屈强比冷轧中锰钢的制备方法
CN110117755A (zh) * 2019-05-21 2019-08-13 安徽工业大学 一种980MPa级低屈强比冷轧中锰钢的制备方法
WO2022018501A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
WO2022018498A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
WO2022018563A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
WO2022018567A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
WO2022018562A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
WO2022018497A1 (en) * 2020-07-24 2022-01-27 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet and method of manufacturing the same
CN112853224A (zh) * 2021-01-06 2021-05-28 东北大学 一种高强高塑性低碳中锰trip钢及其制备方法
CN112853224B (zh) * 2021-01-06 2021-11-05 东北大学 一种高强高塑性低碳中锰trip钢及其制备方法
CN113462956B (zh) * 2021-05-25 2022-06-14 上海大学 一种大截面高淬透性高强度中锰锻钢及其制备方法
CN113462956A (zh) * 2021-05-25 2021-10-01 上海大学 一种大截面高淬透性高强度中锰锻钢及其制备方法
CN114309069A (zh) * 2022-01-07 2022-04-12 太原科技大学 中锰钢的亚温成形方法及其制备的中锰钢和应用
CN114309069B (zh) * 2022-01-07 2023-12-01 太原科技大学 中锰钢的亚温成形方法及其制备的中锰钢和应用
CN115323252A (zh) * 2022-08-31 2022-11-11 哈尔滨工业大学（深圳） 一种超高强高塑中锰钢及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107858586B (zh) 2019-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107858586B (zh) 一种高强塑积无屈服平台冷轧中锰钢板的制备方法
CN104674109B (zh) 一种低密度Fe‑Mn‑Al‑C系冷轧汽车用钢板及制备方法
CN103667883B (zh) 一种低密度、高强韧汽车用钢板及制备工艺
CN102021472B (zh) 一种适用于连续退火工艺高强塑积汽车钢板的生产方法
CN100516269C (zh) 一种细晶强化碳素结构钢热轧薄板的制造工艺
CN102839329B (zh) 一种抗拉强度450MPa级汽车用冷轧双相钢钢板的制备方法
CN104694816A (zh) 强塑积大于30GPa·%的高Al中锰钢的制备方法
CN102943169A (zh) 一种汽车用超高强薄钢板的淬火退火制备方法
CN106086640A (zh) 一种超高强度塑性积的冷轧中锰钢及其制备方法
CN105420605A (zh) 一种超低屈强比冷轧双相钢及其制造方法
CN101363099A (zh) 一种抗拉强度1000MPa级冷轧双相钢板及制备方法
CN102828116A (zh) 基于tmcp工艺的表层超细晶高强度钢板及其制造方法
CN108660395A (zh) 一种690MPa级低碳中锰高强度中厚板及淬火-动态配分生产工艺制备方法
CN110964969B (zh) 一种高强度热镀锌淬火配分钢及其生产方法
CN106498292A (zh) 一种含V、Ti和Nb中锰汽车用钢板及其制备方法
CN101928876A (zh) 加工性优良的trip/twip高强塑性汽车钢及其制备方法
CN101906519A (zh) 低屈强比表层超细晶低碳钢厚板的制造方法
CN109554607A (zh) 具有优良抗鳞爆性和深冲性的冷轧搪瓷钢板及其制造方法
CN109182923A (zh) 一种低碳微合金化高强塑积冷轧trip980钢的热处理方法
CN106435380A (zh) 一种微合金化高铝高塑性钢板及其制备方法
CN109023130A (zh) 一种经济型含Nb冷轧中锰钢及其制备方法
CN110117755A (zh) 一种980MPa级低屈强比冷轧中锰钢的制备方法
CN109680130A (zh) 一种高强塑积冷轧中锰钢及其制备方法
CN110964882B (zh) 一种基于碳配分工艺的一钢两用冷轧高强钢及其制造方法
CN109576449A (zh) 一种抵抗剩磁增加、节约生产能耗的9Ni钢板的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant