專利名稱：一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼及其制備方法，屬特種鋼熱處理加工技術。
背景技術：
隨著當今世界能源、環境和安全問題的日益嚴重，人們對汽車舒適性、安全性、速度和環保提出了更高的要求，汽車輕量化成為汽車工業共同追求的目標。汽車一方面要提高自身安全性能，另一方面又要減輕自身重量，降低油耗，而解決這一矛盾的有效途徑就是采用先進高強度鋼。TRIP鋼擁 有獨特的強韌化機制，即可以通過發生殘余奧氏體向馬氏體的相變來誘發塑性，相變產物馬氏體又增強了材料強度，可使材料具有高的強韌性。因此，TRIP鋼作為汽車用鋼而備受關注。為了進一步優化TRIP鋼性能，增加碳含量使其強度提高不失為一種切實可行的方法。但是，碳含量的提高也即意味著碳當量的提高，對于材料的焊接性能而言是不利的。因此，在保持較低碳含量的同時，提高材料強度并保證TRIP效應的充分發揮是十分重要的。就目前的研究結果來看，通過碳化物的彌散析出及提高殘余奧氏體的穩定性是提高TRIP鋼性能的有效途徑。釩作為強碳化物形成元素，其在TRIP鋼鐵素體基體中的彌散析出可提高材料強度，同時碳化物的析出亦可細化晶粒，從而提高材料的強韌性。但是，要實現這些好的性能必須獲得細小彌散析出的碳化物顆粒。此外，碳化物的析出又會奪取一部分碳，作為低碳TRIP而言，在析出碳化物的同時保證殘余奧氏體的穩定性也是十分重要的。

發明內容
本發明的目的在于提供一種特殊成分的低碳低鎳含釩相變誘發塑性鋼及其熱處理加工方法。本發明的另一目的是通過復合添加釩和鎳，結合合適的熱處理工藝，得到良好強塑性的鋼板。本發明通過以下技術手段和措施來實現的:一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其重量百分組成為:C0.2-0.25%, Si0.5-1.0%, Mn0.5-2.5%, A10.1-0.5%, V0.05-0.5%,Ni0.1-0.5%, S0.005-0.009%, P0.005-0.007%, N0.0016-0.0020%, Fe 余量。所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其重量百分組成選擇為:C0.22%，Si0.9%，Mnl.6%, A10.4%, V0.1%，Ni0.25%, S0.007%, P0.006%, N0.0018%, Fe 余量。所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其重量百分組成選擇為:C0.24%，Si0.9%，Mnl.6%, A10.4%, V0.1%，Ni0.10%, S0.007%, P0.006%, N0.0018%, Fe 余量。所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼的制備方法，包括如下步驟:A、將所述組分的鋼坯鋼坯經冷軋，制成厚度為0.5-1.5mm的鋼板；B、首先在700-850°C溫度下等溫保持2_10分鐘，然后快速冷卻至350-500°C，在該溫度下繼續等溫保持2-10分鐘；
C、然后將其水冷至室溫，即可得到低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼。所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼的制備方法，步驟B所述制備方法優選為:首先在80(TC溫度下等溫保持3分鐘，然后快速冷卻至40(TC，在該溫度下繼續等溫保持5分鐘。本發明的技術進步效果表現在:鋼中加入的釩，一部分固溶在奧氏體中，有助于增加殘余奧氏體量。此外，由于該鋼板的成分中復合添加了釩、鎳，鎳的加入可一定程度上抑制碳的擴散，從而獲得尺寸較為細小的碳化釩顆粒，從而實現碳化物的彌散析出。而鎳作為奧氏體穩定化元素，對于殘余奧氏體的穩定性提高十分有益。結合熱處理工藝，可以獲得強塑積值大于20000MPa%的低碳低鎳含釩相變塑性鋼。經過熱處理加工后，相變誘發塑性鋼主要由鐵素體、殘余奧氏體和貝氏體組成，其中鐵素體的相對量為20-60%(體積百分數，下同)，殘余奧氏體為5-20%。相變塑性鋼的抗拉強度可以達到900MPa以上，拉斷延伸率達到20%以上，兩者的乘積達到20000MPa%以上。
具體實施例方式實施例1: C 0.21-0.23% (0.22%)Si 0.8-1.0% (0.9%)Mn 1.5-1.7%(1.6%)Al 0.35-0.45%(0.4%)V 0.08-0.12% (0.1%)Ni 0.23-0.27% (0.25%)S 0.005-0.009% (0.007%) P 0.005-0.007% (0.006%)N 0.0016-0.0020% (0.0018%) Fe 余量其中工藝過程和步驟如下:將具有上述組成的鋼坯經冷軋，制成厚度為1.5mm的鋼板；將該鋼板經熱處理，首先在80(TC溫度下等溫保持3分鐘，然后快速冷卻至40(TC，在該溫度下繼續等溫保持5分鐘；然后將其空冷至室溫，即可得到低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼。經儀器檢測，經熱處理后的鋼板的顯微組織相對量(體積百分比)為:鐵素體43%，殘余奧氏體18%，貝氏體余量。經過儀器測試，經熱處理后的鋼板其各項力學性能值如下:
權利要求
1.一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其特征在于重量百分組成為:C0.2-0.25%，Si0.5-1.0%, Mn0.5-2.5%, A10.1-0.5%, V0.05-0.5%, Ni0.1-0.5%, S0.005-0.009%,P0.005-0.007%, N0.0016-0.0020%, Fe 余量。
2.根據權利要求1所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其特征在于重量百分組成選擇為:C0.22%, Si0.9%, Mnl.6%, A10.4%, V0.1%，Ni0.25%, S0.007%, P0.006%, N0.0018%, Fe余量。
3.根據權利要求1所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其特征在于重量百分組成選擇為:C0.24%, Si0.9%, Mnl.6%, A10.4%, V0.1%，Ni0.10%, S0.007%, P0.006%, N0.0018%, Fe余量。
4.根據權利要求1所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼的制備方法，包括如下步驟: A、將所述組分的鋼坯鋼坯經冷軋，制成厚度為0.5-1.5mm的鋼板； B、首先在700-850°C溫度下等溫保持2-10分鐘，然后快速冷卻至350-500°C，在該溫度下繼續等溫保持2-10分鐘； C、然后將其水冷至室溫，即可得到低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼。
5.根據權利要求4所述的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼的制備方法，其特征在于步驟B所述制備方法優選為:首先在800°C溫度下等溫保持3分鐘，然后快速冷卻至400°C，在該溫度下繼續等溫保持5分鐘 。
全文摘要
本發明涉及一種低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼及其制備方法。屬特種鋼熱處理加工技術領域。本發明的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼，其重量百分組成為C0.2-0.25%，Si0.5-1.0%，Mn0.5-2.5%，Al0.1-0.5%，V0.05-0.5%，Ni0.1-0.5%，S0.005-0.009%，P0.005-0.007%，N0.0016-0.0020%，Fe余量。制備方法包括將具有上述組成的鋼坯經冷軋，制成厚度為0.5-1.5mm的鋼板；將該鋼板經熱處理，首先在700-850℃溫度下等溫保持2-10分鐘，然后快速冷卻至350-500℃，在該溫度下繼續等溫保持2-10分鐘；然后將其空冷至室溫，即可得到低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼。經如此處理的低碳低鎳含釩冷軋相變塑性鋼具有良好的強塑性，其強塑積大于20000MPa%。其抗拉強度為920-1000MPa，延伸率為21-26%。
文檔編號C22C38/12GK103114240SQ201310077138
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月12日 優先權日2013年3月12日
發明者何燕霖, 朱娜瓊, 魯曉剛, 李麟, 史文 申請人:上海大學