專利名稱：高強度高塑性的中碳含釩的硅錳鋼及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高強度高塑性的中碳含釩的硅錳鋼及其制備方法，旨在使中碳含釩的硅錳鋼經過特定的熱處理，使其抗拉強度和斷裂延伸率的乘積大于30000MPa%的方法。屬特種鋼制備工藝技術領域。
背景技術：
目前，為了減少資源消耗和溫室氣體排放量，要求使用 和生產高強度鋼，有許多方法可以提高鋼的強度，如固溶強化、第二相析出強化、形變強化等，這些強化手段都使鋼的塑性下降。在傳統的低碳硅錳相變誘發塑性鋼中，含有1(Γ15%的殘余奧氏體，可以有效的、低成本的提高鋼的強度和塑性，當抗拉強度大于780MPa時，其延伸率可以達到25%以上。這主要得益于一種叫“相變誘發塑性”的效應，即殘余奧氏體在應變時誘發馬氏體相變，從而導致鋼的強度和塑性同時提高。但是，常規的相變誘發塑性鋼的最大強塑積(抗拉強度和斷裂延伸率的乘積)不超過24000MPa%，如何在低成本的鋼中進一步提高強度和延伸率，并使鋼的強塑積達到30000MPa%以上，如今尚未有好的辦法，迫切需要發明一種低成本的有效提高鋼的強塑積的方法。
發明內容
本發明的目的在于提供一種強度和延伸率的乘積可以達到30000MPa%的中碳含釩的硅錳相變誘發塑性鋼及其制備方法。本發明針對主要含有少量硅、錳和釩的中碳鋼，其特征在于具有如下的化學組成及重量百分比C O. 35 O. 55%, Si I. 00 I. 80%, Mn I. 20 I. 80%, Al O. 40 I. 00%,V O. 15 O. 25%, Fe 余量。本發明一種使中碳含釩、硅錳鋼的強塑積達到30000MPa%的制備方法，其特征在于是有以下的步驟
A.按上述配方進行原料配合，將所得配合料按常規工藝放在真空感應爐內進行冶煉，在冶煉過程中充入氮氣保護，然后進行模鑄；
B.模鑄脫模后，將鑄錠再加熱至1200 1250°C進行反復錘打，形成一定厚度的鍛造
坯；
C.將上述鍛造坯再加熱至1200°C，并保溫半小時；
D.然后進行熱軋，熱軋的初軋溫度為1100 1200°C，終軋溫度為900 1000°C，將鋼還熱軋至3 5mm厚；
E.將熱軋后的鋼坯進行空冷至室溫，或者在550 650°C等溫30min，然后再將其進行冷車L，冷軋至I 2mm厚；
F.將上述冷軋后的薄板進行熱處理先加熱到780 860°C，保溫I 3min，然后以大于20°C /s的冷速冷卻到360 460°C，保溫時間5 20min，最后以10°C /s冷卻至室溫。經過上述熱處理后，鋼的強塑積將大于等于30000MPa%(強塑積=抗拉強度X斷裂延伸率)。
本發明特點為，通過適當提高C含量，并添加少量的釩和鋁，一方面提高鋼中殘余奧氏體的穩定性，另一方面利用鋁和釩元素形成的細小彌散的析出物，阻礙熱軋過程奧氏體晶粒的長大，從而細化晶粒提高強度和塑性。本發明另一個特點為，采用較高的熱處理加熱溫度，使部分的釩碳化物溶解，并在隨后的冷卻和等溫時再彌散析出，導致強度的進一步提聞。本發明通過適當提高C含量，并輔以A1、V元素，結合合適的熱處理工藝，可以使中碳的含釩、硅錳鋼的強塑積達到30000MPa%以上。
圖I為發明實施例的顯微組織。圖2為發明實施例的應力應變曲線。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明進行詳細說明
實施例一
本實施例采用的中碳含釩、硅錳鋼的組成及其重量百分含量為c O. 45%, Si 1.5%，Mn
I.6%，Al O. 5%，V O. 2%，Fe余量。其制備過程如下在50kg真空感應爐內進行冶煉，冶煉過程中充氮氣保護，然后進行模鑄。脫模后，鑄錠再被加熱至1200°C以上進行反復錘打，成25_厚的鍛造坯。鍛造坯再被加熱至1200°C，保溫半小時后進行熱軋，熱軋的初軋溫度控制在1100 1200°C，終軋溫度控制在900°C以上，熱軋至3mm厚，軋后水冷至650°C左右等溫30min。將熱軋后板坯進行酸洗，再進行冷軋，冷軋至I. 7_厚。表I發明鋼的熱處理工藝和力學性能
權利要求
1.一種高強度高塑性的中碳含釩的硅錳鋼，其特征在于具有如下的化學組成及重量百分比C 0. 35 0. 55%, Si I. 00 I. 80%, Mn I. 20 I. 80%, Al 0. 40 I. 00%, V 0. 15 0.25%, Fe 余量。
2.一種高強度高塑性的中碳含釩的硅錳鋼的制備方法，其特征在于是有以下的步驟 A.按權利要求I的配方進行原料配合，將所得配合料按常規工藝放在真空感應爐內進行冶煉，在冶煉過程中充入氮氣保護，然后進行模鑄； B.模鑄脫模后，將鑄錠再加熱至1200 1250°C進行反復錘打，得到鍛造坯； C.將上述鍛造坯再加熱至1200°C，并保溫半小時； D.然后進行熱軋，熱軋的初軋溫度為1100 1200°C，終軋溫度為900 1000°C，將鋼還熱軋至3 5mm厚； E.將熱軋后的鋼坯進行空冷至室溫，或者在550 650°C等溫30min，然后再將其進行冷車L，冷軋至I 2mm厚； F.將上述冷軋后的薄板進行熱處理先加熱到780 860°C，保溫I 3min，然后以大于20°C /s的冷速冷卻到360 460°C，保溫時間5 20min，最后以10°C /s冷卻至室溫；經過熱處理后，鋼的強塑積大于30000MPa%。
全文摘要
本發明涉及一種高強度高塑性的中碳含釩的硅錳鋼及其制備方法，屬特殊鋼制備工藝技術領域。本發明針對的鋼的組成及其重量百分含量為C 0.35～0.55%，Si 1.00～1.80%，Mn 1.20～1.80%，Al 0.40～1.00%，V 0.15～0.25%，Fe余量。將具有上述組成的鋼坯經鍛造、熱軋、冷軋后，進行熱處理，即在780～860℃等溫1～3min，然后以大于20℃/s冷卻至360～460℃，保溫時間5～20min，最后以10℃/s冷卻至室溫，即可使中碳的含釩、硅錳鋼的強塑積達到30000MPa%以上。
文檔編號C22C38/12GK102766804SQ201210245790
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者史文, 姚靛謙, 宋娜, 李麟, 沈玉潔, 符仁鈺, 龔敏 申請人:上海大學