CN114058799B - 一种高Cr-Si合金化热成形钢的罩式退火方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于热处理技术领域,具体涉及一种高Cr‑Si合金化热成形钢的罩式退火方法。针对高淬透性的高Cr‑Si合金化热成形钢卷取后的组织性能均匀性差、热成形后马氏体组织弯曲性能有限,酸洗焊接、开卷落料、热成形过程工艺不稳定,导致成材率低,性能波动大等问题,本发明提供一种改善高Cr‑Si合金化高淬透性热轧热成形钢均匀性与弯曲性能的罩式退火方法。经过罩式退火之后,热成形钢卷的组织均匀性大幅提高,内应力降低,钢卷头尾与卷心的性能差距减小,开卷瓢曲得到改善,并降低了边部、头尾材料损耗。另外,罩式退火过程中,高温氢气还原作用可以在本发明所述成分的钢卷表面产生一定厚度的脱碳层,进而提高后续热成形加工制成的热成形钢的弯曲性能。
Description
技术领域
本发明属于热处理技术领域,具体涉及一种高Cr-Si合金化热成形钢的罩式退火方法。
背景技术
随着环境恶化和能源紧缺问题的日益严重,安全、环保和节能的考虑成为汽车制造业的主要发展方向。在减少油耗、降低废气排放的诸多措施中,降低车身重量效果最明显。有资料统计显示,整车质量每降低10%,燃料消耗量可减少6%~8%,尾气排放减少5%~6%。因此汽车轻量化成为了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。采用高强度钢板制造的车身不仅可以有效减轻车身质量,降低油耗,还可以提高汽车的安全性和舒适性,是同时实现车体轻量化和提高碰撞安全性的最佳途径。通过轻量化可有效提高能源利用率,提高续航里程。同时,不断严苛的排放法规和新能源汽车提高续航里程的迫切需求,对高强度汽车用钢产品的数量和质量都提出了更高的要求。先进高强汽车钢由于其高强高韧的特点,受到汽车生产企业及研究机构的广泛关注。针对高强汽车钢的研究,有利于达到安全性和轻量化并举,低成本和高性能兼备的汽车生产要求。
考虑到环境和能源问题,节能减排是目前汽车轻量化发展的趋势,由于冷成形钢强度大于1180MPa时,会出现回弹大,开裂,模具损伤等问题。而热成形钢就在此背景下应运而生,高强度热冲压成形钢在白车身上的应用是汽车轻量化的重要手段。到目前为止,国内外研究者已经陆续研发出了多种性能优越的热成形钢,而这些性能优越的热成形钢在实际车体制造方面的应用也不断提高。目前,应用最广泛的热冲压成形钢是22MnB5,主要包括铝硅涂层板、纳米锌涂层产品和裸板。带涂层的钢板在热成形过程中能够有效避免表面氧化,但涂层成本高,且有沾辊等问题;裸板生产成本较低,但加热和热冲压过程中钢板表面易形成氧化层,且冲压成形零部件易被腐蚀,通常采用喷丸的方式去除氧化层,但喷丸无法保证尺寸精度。因此综合材料性能,成本及安全性考虑,研发了高Cr-Si合金化热轧抗氧化免镀层热成形钢,钢的成分如下:C:0.15~0.35%,Mn:0.8~3.2%,Si:0.8~2.8%,S:<0.01%,P:<0.015%,Al:0.01~0.05%,Cr:1.5~3.9%,Nb:0.01~0.05%,V:0.01~0.05%,Ti:0.01~0.03%,Cu:0.05~0.15%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。采用的是高Cr-Si合金化钢并复合添加少量微合金化元素。C是奥氏体稳定化元素,C与微合金化元素结合能够起到析出强化的作用,但是过高含量的C恶化焊接性能,形成大量粗大的渗碳体,因此采用碳的质量百分比为0.15~0.35%。Mn可显著增加淬透性,但高锰含量提高碳当量,恶化焊接性能,而且降低热成形过程的抗高温氧化能力,因此采用锰的质量百分比为0.8~3.2%。Cr能够显著提高淬透性,细化淬火马氏体板条,而且Cr能够大幅提高热成形过程的抗高温氧化性能,且在罩退过程中产生Cr的碳化物可有效钉扎晶界减小原奥晶粒尺寸及抑制组织异常粗化。从1500MPa级热成形钢性能与合金成本方面考虑,采用铬质量百分比为1.5~3.9%。Si能够起到固溶强化的作用,而且Si可有效抑制卷取过程中粗大碳化物形成,Si也具有增强抗高温氧化作用,过多含量的Si引发脆性,因此采用硅的质量百分比为0.8~2.8%。Nb在控制轧制过程中抑制奥氏体再结晶,可显著细化高温奥氏体晶粒,实现热轧代替冷轧工艺的作用,Nb含量过高恶化连铸坯表面质量,因此采用铌的质量百分比为0.01~0.05%。V可以细化淬火马氏体板条,而且V与Nb共同析出相起到沉淀强化作用,而且析出相可提高抗氢脆性能,因此钒的质量百分比为0.01~0.05%。Ti的作用为细化原奥氏体晶粒,微量的Ti固定N原子形成析出相,抑制焊接粗晶热影响区奥氏体晶粒的异常长大,因此采用钛的质量百分比为0.01~0.03%。Cu能够提高耐腐蚀性能,过高的Cu引发脆性,因此采用铜的质量百分比为0.05~0.15%。Al主要用来脱氧和细化晶粒, 一定程度上提高钢的组织性能均匀性,因此采用铝的质量百分比为0.01~0.05%;S、P为钢中杂质元素,应控制在一定范围内。
该钢种的高Cr-Si合金化显著提高钢板的淬透性,在控制冷却与卷取过程中钢卷通宽与头尾位置会经历不同的冷却条件,因此存在显著的组织性能差异。为了避免钢卷头尾、边部的冷却速率过快而产生异常硬化区域,采用了多钢卷堆垛缓慢冷却的方式进行解决。但是同时也会带来新的问题,即造成扁卷问题。另外,高淬透性引发冷却过程中板形不良导致浪形、兜水,从而引起卷取温度波动并产生巨大的内应力,也会都造成组织性能不均匀,存在局部硬化区域,进而在开卷过程中瓢曲,引发裁剪下料困难等问题。开卷落料的不均匀性也会造成头尾、边部大量材料的浪费。而且局部硬化区域的存在给酸洗穿带的焊接过程带来了新的挑战,一旦焊缝在酸洗机组拉应力作用下开裂而引起断带,就会引发堆钢大修的生产事故。而且该钢种热成形后的淬火冷却过程中高淬透性导致板条马氏体组织的形成,弯曲性能有限。
发明内容
针对高淬透性的高Cr-Si合金化热成形钢卷取后的组织性能均匀性差、热成形后马氏体组织弯曲性能有限,酸洗焊接、开卷落料、热成形过程工艺不稳定,导致成材率低,性能波动大等问题,本发明提供一种低成本、工序简单、易于实现工业化的改善高Cr-Si合金化高淬透性热轧热成形钢均匀性与弯曲性能的罩式退火方法。本方法的技术方案为:
一种高Cr-Si合金化热成形钢的罩式退火(罩退)方法,所述高Cr-Si合金化热成形钢与传统的热成形钢—Al-Si镀层的22MnB5热成形钢的合金成分体系不同,所述高Cr-Si合金化热成形钢的化学成分(质量%)为:C:0.15~0.35%,Mn:0.8~3.2%,Si:0.8~2.8%,S:<0.01%,P:<0.015%,Al:0.01~0.05%,Cr:1.5~3.9%,Nb:0.01~0.05%,V:0.01~0.05%,Ti:0.01~0.03%,Cu:0.05~0.15%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。
该高Cr-Si合金化热成形钢的钢卷可通过控轧控冷的热轧方式制备并卷取,卷取并空冷后的热轧钢卷在进行热成形加工之前,按如下方法进行罩式退火处理:
罩式退火过程采用氢气气氛,使温度从室温加热至245~400℃,期间加热速度平均为120~200℃/h;然后继续加热至保温目标温度(650~770℃),加热速度平均为42~48℃/h;在保温目标温度保温8~12h;从保温目标温度随炉冷却到300~500℃;随后快速冷却到出炉温度100℃,这一快速冷却的冷却速度平均为25~42℃/h;冷却到100℃时出炉。
其中,在保温过程中,由于本发明钢种高Cr合金化的特性,可以制备出大量的Cr的碳化物并析出,这些碳化物可以在后续的热成形过程中提高钢中残余奥氏体含量。
上述高Cr-Si合金化热成形钢的钢卷可通过以下控轧控冷的热轧方式制备并卷取:
(1) 控轧控冷处理
将如上所述成分的钢连铸坯在加热炉内加热至1150~1300℃并保温1~2.5h,粗轧开轧温度为1100~1300℃,粗轧6个道次左右,获得的粗轧中间坯厚度为30mm~45mm;随后经7道次精轧成1.5~6mm厚的热轧板,开轧温度和终轧温度分别为1000~1090℃和880~950℃,热轧结束后以5~30℃/s的冷却速率水冷至卷取初始温度。
(2) 对热轧板进行卷取处理
对热轧板进行卷取处理,卷取初始温度为550~750℃,卷取后缓慢空冷至室温;热轧卷取后的钢卷的显微组织为铁素体、珠光体、贝氏体以及少量碳化物。
获得的钢卷按本发明的方法进行罩式退火之后,可通过酸洗处理去除氧化皮,由于钢卷经罩退之后组织均匀性大幅提高,内应力降低,有利于酸洗穿带的焊接过程。之后可在裁剪落料后进行热成形加工。
由于经过罩式退火之后,热成形用钢卷的组织均匀性大幅提高,内应力降低,钢卷头尾与卷心的性能差距减小,开卷瓢曲得到改善,并降低了边部、头尾材料损耗。另外,罩式退火过程中,高温氢气还原作用可以在本发明所述成分的钢卷表面产生一定厚度的脱碳层,进而提高后续热成形加工制成的热成形钢的弯曲角。除此之外,由于在特定的罩退参数下可获得合适的Cr的碳化物含量及尺寸,以备在热成形过程中提高残余奥氏体的保留率,从而提高热成形钢的整体力学性能,很好的解决了马氏体强度高,塑性及韧性差等问题。
与现有技术相比,本发明的优势在于:
1.钢板利用率高,总成材率高。由于热轧后钢板的通宽、头尾性能波动大,造成开卷瓢曲,罩退能够大幅提高整卷钢板的均匀性,降低了边部、头尾材料损耗,提高了热轧板落料利用率以及热成形后钢板的总成材率。
2.所述热成形钢具有高组织性能均匀性。罩退后钢卷的宽度方向、头尾与卷心经热成形后综合力学性能波动很小;罩退前钢卷边部的屈服强度为800~1000MPa之间,抗拉强度为1000~1500MPa,延伸率为7.5~15.5%;中部的屈服强度为500~600MPa,抗拉强度为600~800MPa,延伸率为10.5~25.5%。罩退后钢卷边部的屈服强度为450~700MPa之间,抗拉强度为550~800MPa,延伸率为9.5~22.5%;中部的屈服强度为420~600MPa,抗拉强度为530~800MPa,延伸率为10.5~27.5%。经过罩退处理后,钢卷或者说带钢边部强度得到大幅下降并与中部性能基本相当,带钢通宽方向的性能变得均匀。
3.所述热成形钢弯曲性能优异。经高温氢气条件下长时间罩退,钢表面形成脱碳层,提高热成形后钢板的弯曲性能。
4.大幅提高酸洗穿带过程的焊接性能。在罩退后需要对氧化铁皮进行酸洗处理,而酸洗的关键环节在于穿带的焊接过程,当钢卷头尾、边部由于快冷却速率与高淬透性而强度过高而产生巨大的内应力时,激光拼焊过程难以实施,因此罩退工艺降低钢板的内应力而提高酸洗穿带过程的焊接性能。
5.提高热成形过程的抗高温氧化过程。罩退过程表面脱碳层的形成增强钢板热成形过程的抗高温氧化过程,罩退后的钢板裸板经热成形后表面氧化铁皮厚度为0.16~0.9μm,无需再进行喷丸等加工。
6.在保证强度不降低的情况下,本发明的罩式炉退火方法结合钢种的成分特点,在Cr 的碳化物析出温度区域进行罩退处理,制备合适的Cr碳化物,保证在热成形过程中形成Cr浓度梯度,达到降低热成形过程中马氏体相变温度,从而获得一定量的残留奥氏体保留至室温。最终热成形钢的塑性和韧性显著提高。
附图说明
图1为本发明实施例1罩式炉退火的热处理工艺曲线图。
图2为实施例1热轧板卷取后SEM组织,上为通宽方向中部组织,下为通宽方向边部组织;
图3为实施例1钢卷罩退后SEM组织,上为通宽方向中部组织,下为通宽方向边部组织;
图4为实施例1钢板热成形后的SEM截面氧化铁皮形貌,厚度约0.65μm;
图5为实施例1钢板热成形后的弯曲曲线图。
图6为实施例1(罩退+热成形)和对比例2(未罩退+热成形)热成形后钢板XRD结果比较。
图7为实施例1(下图)和对比例2(上图)热成形后的钢板EBSD分析,其中浅白色部分为残余奥氏体。
图8为实施例1(罩退+热成形)和对比例2(未罩退+热成形)热成形后钢板的拉伸测试结果。
具体实施方式
本发明实施例中采用的控轧控冷-罩退设备为本钢热轧带钢生产线;
热成形设备为热冲压成形压力机;
本发明实施例中观测微观组织与截面氧化铁皮形貌采用的是Zeiss公司的Ultra55场发射扫描电子显微镜。
弯曲设备为冷弯实验机。
实施例1
制备厚度为1.5mm的Cr-Si合金化1700MPa级热轧免镀层热成形钢,在热轧制备成钢卷之后加入罩退步骤:
(1) 控轧控冷处理
合金坯料按重量百分比的化学组成为:C:0.30%,Mn:0.8%,Si:1.8%,S:0.005%,P:0.008%,Al:0.01%,Cr:3.0%,Nb:0.03%,V:0.01%,Ti:0.03%,Cu:0.05%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。
将上述组分的连铸坯随炉加热至1300℃并保温2.5 h;经过一次除鳞,除去炉生氧化铁皮,粗轧开轧温度为1170℃,经过6道次粗轧,所述粗轧的总压下率为87%,中间坯厚度为30.55mm;在精轧前除去次生氧化铁皮后,经7道次精轧成1.5mm厚的热轧板,精轧每道次压下率分别为52.58%、45.80%、38.87%、33.62%、28.39%、19.98%、14.81%,精轧开轧温度和终轧温度分别为1085℃和880℃,热轧结束后以30℃/s的冷却速率水冷至卷取温度。
(2) 卷取处理
卷取初始温度为680℃,随后缓慢空冷至室温,卷取后的显微组织为铁素体、珠光体、贝氏体以及少量碳化物。如图2所示,组织较为不均匀。
(3) 罩式退火处理
如图1所示,罩式退火过程采用氢气气氛,使温度从室温加热至245℃,加热速度为123℃/h;从245℃加热至保温目标温度650℃,加热速度为42.9℃/h;在680℃保温9h;从680℃随炉冷却到300℃;随后快速冷却到出炉温度100℃,冷却速度为26.7℃/h;冷却到100℃时出炉。
罩退后微观形貌如图3所示,与罩退前相比,组织中含有大量的再结晶铁素体和Cr的碳化物。
罩退后钢卷边部的屈服强度在677MPa之间,抗拉强度在729MPa,延伸率为19.5%;中部的屈服强度在506MPa之间,抗拉强度在603MPa,延伸率为24.5%。带钢通宽方向的性能较为均匀。
(4) 热成形处理
将罩退后的钢卷进行开卷,之后进行酸洗,酸洗穿带时,钢卷的焊接性能良好。将钢卷裁剪落料后,加热至930℃,保温350s,然后快速转移至热冲压模具中进行淬火,获得马氏体与少量残余奥氏体组织。
对热成形钢板进行力学性能实验,最终得到该热成形钢屈服强度1320MPa,抗拉强度1715MPa,延伸率9.2%,弯曲角67°,弯曲曲线图如图5所示。裸板经热成形后表面氧化铁皮厚度约为0.65μm,如图4所示。
对比例2
与实施例1基本相同,只是钢卷没有经过步骤(3)的罩式退火处理。
步骤(2)卷取后获得的钢卷边部的屈服强度在852MPa之间,抗拉强度在1149MPa,延伸率为14.9%;中部的屈服强度在523MPa之间,抗拉强度在645MPa,延伸率为23.7%;可见与实施例1相比,对比例2的钢卷或带钢边部强度明显高于中部,通宽方向性能严重不均匀。
对比例2和实施例1经热成形后的钢板的EBSD分析结果如图7所示,可以看出,实施例1通过罩式退火步骤,可以使热成形后钢板中的残余奥氏体含量明显提高。图6为两种热成形后钢板的XRD分析结果,通过对γ相特征峰的定量分析,可知实施例1中热成形后的钢板残余奥氏体含量为6.7%,对比例2中热成形后钢板残余奥氏体含量为3.4%。从图8的拉伸测试结果来看,实施例1和对比例2中钢板在热成形后强度相仿,但实施例1的延伸率明显较对比例2有所提升,反映出残余奥氏体的提高带来的热成形钢塑性提升,另外从强塑积结果来看,残余奥氏体含量的提高也使热成形钢的韧性以及弯曲性能得到了改善。
实施例3
制备厚度为3.5mm的Cr-Si合金化1500MPa级热轧免镀层热成形钢,在热轧制备成钢卷之后加入罩退步骤:
(1) 控轧控冷处理
合金坯料按重量百分比的化学组成为:C:0.21%,Mn:2.2%,Si:2.6%,S:0.008%,P:0.007%,Al:0.05%,Cr:1.5%,Nb:0.01%,V:0.04%,Ti:0.02%,Cu:0.09%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。
将上述组分的连铸坯随炉加热至1285℃并保温2h;经过一次除鳞,除去炉生氧化铁皮,粗轧开轧温度为1108℃,经过6道次粗轧,所述粗轧的总压下率为86%,中间坯厚度为32.5mm;在精轧前除去次生氧化铁皮后,经7道次精轧成3.5mm厚的热轧板,精轧每道次压下率分别为42.5%、44%、36.2%、30.3%、26.4%、21.4%、11.6%,精轧开轧温度和终轧温度分别为1068℃和925℃,热轧结束后以30.3℃/s的冷却速率水冷至卷取温度。
(2) 卷取处理
卷取初始温度为725℃,随后缓慢空冷至室温,卷取后的显微组织为铁素体、珠光体、贝氏体以及少量碳化物。
(3) 罩式退火处理
罩式退火过程采用氢气气氛,使温度从室温加热至350℃,加热速度为165℃/h;从350℃加热至保温目标温度650℃,加热速度为42.9℃/h;在650℃保温8h;从650℃随炉冷却到430℃,随后快速冷却到出炉温度100℃,冷却速度为36.7℃/h;冷却到100℃时出炉。
罩退后钢卷边部的屈服强度在677MPa,抗拉强度在729MPa,延伸率为16.4%;中部的屈服强度在553MPa之间,抗拉强度在663MPa,延伸率为23.2%。带钢通宽方向的性能较为均匀。
(4) 热成形处理
将罩退后的钢卷进行开卷,之后进行酸洗,酸洗穿带时,钢卷的焊接性能良好。将钢卷裁剪落料后,加热至960℃,保温420s,然后快速转移至热冲压模具中进行淬火。
对热成形钢板进行力学性能实验,最终得到该热成形钢屈服强度1210MPa,抗拉强度1590MPa,延伸率11.9%。裸板经热成形后表面氧化铁皮厚度为0.82μm。
对比例4
与实施例3基本相同,只是钢卷没有经过步骤(3)的罩式退火处理。
步骤(2)卷取后获得的钢卷边部的屈服强度在952MPa,抗拉强度在1279MPa,延伸率为14.1%;中部的屈服强度在563MPa之间,抗拉强度在685MPa,延伸率为21.7%;可见与实施例3相比,对比例4的钢卷或带钢边部强度明显高于中部,通宽方向性能严重不均匀。
实施例5
制备厚度为6.0mm的Cr-Si合金化1500MPa级热轧免镀层热成形钢,在热轧制备成钢卷之后加入罩退步骤:
(1) 控轧控冷处理
合金坯料按重量百分比的化学组成为:C:0.15%,Mn:3.1%,Si:0.8%,S:0.005%,P:0.008%,Al:0.01%,Cr:3.6%,Nb:0.05%,V:0.01%,Ti:0.03%,Cu:0.05%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。
将上述组分的连铸坯随炉加热至1284℃并保温2 h;经过一次除鳞,除去炉生氧化铁皮,粗轧开轧温度为1118℃,经过6道次粗轧,所述粗轧的总压下率为83%,中间坯厚度为40mm;在精轧前除去次生氧化铁皮后,经7道次精轧成6.0mm厚的热轧板,精轧每道次压下率分别为40.9%、32.9%、30.6%、33.5%、23.8%、18.9%、12.9%,开轧温度和终轧温度分别为1074℃和925℃,热轧结束后以20℃/s的冷却速率水冷至卷取温度。
(2) 卷取处理
卷取初始温度为659℃,随后缓慢空冷至室温,卷取后的显微组织为铁素体、珠光体、贝氏体以及少量碳化物。
(3) 罩式退火处理
罩式退火过程采用氢气气氛,使温度从室温加热至400℃,加热速度为200℃/h;从400℃加热至保温目标温度770℃,加热速度为47.5℃/h;在770℃保温10小时;从770℃随炉冷却到400℃,随后快速冷却到出炉温度100℃,冷却速度为41.7℃/h;冷却到100℃时出炉。
罩退后钢卷边部的屈服强度在723MPa,抗拉强度在799MPa,延伸率为11.4%;中部的屈服强度在536MPa之间,抗拉强度在653MPa,延伸率为15.2%。
(4) 热成形处理
将罩退后的钢卷进行开卷,之后进行酸洗,酸洗穿带时,钢卷的焊接性能良好。将钢卷裁剪落料后,加热至960℃,保温640s,然后快速转移至热冲压模具中进行淬火。
对热成形钢板进行力学性能实验,最终得到该热成形钢屈服强度1010MPa,抗拉强度1480MPa,延伸率12.9%。裸板经热成形后表面氧化铁皮厚度为0.9μm。
对比例6
与实施例5基本相同,只是钢卷没有经过步骤(3)的罩式退火处理。
步骤(2)卷取后获得的钢卷边部的屈服强度在1047MPa,抗拉强度在1455MPa,延伸率为12.1%;中部的屈服强度在563MPa之间,抗拉强度在685MPa,延伸率为23.7%;可见与实施例5相比,对比例6的钢卷或带钢边部强度明显高于中部,通宽方向性能严重不均匀。
实施例7
制备厚度为5.0mm的Cr-Si合金化1500MPa级热轧免镀层热成形钢,在热轧制备成钢卷之后加入罩退步骤:
(1) 控轧控冷处理
合金坯料按重量百分比的化学组成为:C:0.35%,Mn:2.0%,Si:1.5%,S:0.005%,P:0.008%,Al:0.03%,Cr:2.5%,Nb:0.03%,V:0.01%,Ti:0.03%,Cu:0.10%,余量为Fe和其他不可避免的杂质。
将上述组分的连铸坯随炉加热至1180℃并保温1 h;经过一次除鳞,除去炉生氧化铁皮,粗轧开轧温度为1100℃,经过6道次粗轧,所述粗轧的总压下率为80%,中间坯厚度为38mm;在精轧前除去次生氧化铁皮后,经7道次精轧成5.0mm厚的热轧板,开轧温度和终轧温度分别为1020℃和900℃,热轧结束后以10℃/s的冷却速率水冷至卷取温度。
(2) 卷取处理
卷取初始温度为580℃,随后缓慢空冷至室温,卷取后的显微组织为铁素体、珠光体、贝氏体以及少量碳化物。
(3) 罩式退火处理
罩式退火过程采用氢气气氛,使温度从室温加热至300℃,加热速度为150℃/h;从300℃加热至保温目标温度600℃,加热速度为45℃/h;在700℃保温12h;从700℃随炉冷却到480℃;随后快速冷却到出炉温度100℃,冷却速度为40℃/h;冷却到100℃时出炉。
罩退后钢卷边部的屈服强度在690MPa,抗拉强度在768MPa,延伸率为23.4%;中部的屈服强度在522MPa之间,抗拉强度在619MPa,延伸率为26.0%。
(4) 热成形处理
将罩退后的钢卷进行开卷,之后进行酸洗,酸洗穿带时,钢卷的焊接性能良好。将钢卷裁剪落料后,加热至960℃,保温640s,然后快速转移至热冲压模具中进行淬火。
对热成形钢板进行力学性能实验,最终得到该热成形钢屈服强度1125MPa,抗拉强度1530MPa,延伸率12.6%。裸板经热成形后表面氧化铁皮厚度为0.9μm。
对比例8
与实施例7基本相同,只是钢卷没有经过步骤(3)的罩式退火处理。
步骤(2)卷取后获得的钢卷边部的屈服强度在995MPa,抗拉强度在1325MPa,延伸率为6.8%;中部的屈服强度在535MPa之间,抗拉强度在654MPa,延伸率为14.7%;可见与实施例5相比,对比例6的钢卷或带钢边部强度明显高于中部,通宽方向性能严重不均匀。
Claims (2)
1.一种高Cr-Si合金化热成形钢的罩式退火方法,其特征在于,包括以下步骤:
将所述高Cr-Si合金化热成形钢的热轧钢卷进行罩式退火,首先将温度从室温加热至245℃~400℃,而后加热至保温目标温度650℃~770℃;其中,所述罩式退火在氢气气氛下进行;
在保温目标温度保温,之后从保温目标温度随炉冷却到300℃~500℃,随后冷却至出炉温度出炉;
所述高Cr-Si合金化热成形钢的成分为:
按质量分数计,C:0.15~0.35%,Mn:0.8~3.2%,Si:0.8~2.8%,S:<0.01%,P:<0.015%,Al:0.01~0.05%,Cr:1.5~3.9%,Nb:0.01~0.05%,V:0.01~0.05%,Ti:0.01~0.03%,Cu:0.05~0.15%,余量为Fe和其他不可避免的杂质;
其中,所述将温度从室温加热至245℃~400℃期间的加热速度平均为120~200℃/h;
所述加热至保温目标温度650℃~770℃过程中加热速度平均为42~48℃/h;
所述在保温目标温度保温的保温时间为8~12h;
所述从300℃~500℃冷却至出炉温度的过程中,冷却速度平均为25~42℃/h。
2.根据权利要求1所述的高Cr-Si合金化热成形钢的罩式退火方法,其特征在于,所述出炉温度为100℃。
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