一種980MPa級高強塑積汽車用鋼的熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于材料熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種980MPa級高強塑積汽車用鋼的熱處理工藝。本發(fā)明的熱處理工藝，步驟是將經(jīng)過前處理的TRIP780冷軋鋼板，于820-840℃保溫2-5min，保溫結(jié)束后迅速冷卻至230-250℃保溫5-10s；淬火后再快速加熱，控制配分溫度在400-420℃之間，配分時間在30-60s之間，最后進行水淬，得到強塑積26300-26800MPa%、延伸率達到23.8-24.2%的980MPa級高強塑積汽車用鋼。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過奧氏體化、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汽車用鋼。
【專利說明】—種980MPa級高強塑積汽車用鋼的熱處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種980MPa級高強塑積汽車用鋼的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]當今世界，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。
[0003]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。
[0004]采用Q&P熱處理工藝成產(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。然而以往工業(yè)Q&P熱處理工藝生產(chǎn)出來的鋼，其強塑積都小于23000MPa%，說明現(xiàn)有的熱處理工藝參數(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，以達到最優(yōu)化的熱處理效果，因此，Q&P熱處理工藝參數(shù)仍需要摸索。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中熱處理工藝存在的問題，本發(fā)明提供一種980MPa級高強塑積汽車用鋼的熱處理工藝，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鋼。
[0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案按照以下步驟進行:
Cl)奧氏體化:將經(jīng)過前處理的TRIP780冷軋鋼板，于820-840°C保溫2_5min ；
(2)淬火:保溫結(jié)束后迅速冷卻至230-250°C保溫5-10s；
(3)配分:淬火后再快速加熱，控制配分溫度在400-420°C之間，配分時間在30-60s之間，最后進行水淬，得到強塑積26300-26800MPa%、延伸率達到23.8-24.2%的980MPa級高強塑積汽車用鋼。
[0007]所述的前處理是將TRIP780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。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點和有益效果是:
本發(fā)明技術(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820°C-840°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?shù)膴W氏體與馬氏體體積比，本發(fā)明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230°C _250°C之間，保溫時間在5s-10s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400°C _420°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。
[0009]本發(fā)明中的熱處理工藝，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，本發(fā)明中的奧氏體化、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)出的鋼強塑積高至少2000MPa%，達到26000MPa%以上，其中的延伸率可以達到24%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。
[0010]此外，本發(fā)明技術(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】
[0011]圖1是本發(fā)明熱處理方法得到的980MPa級鋼的電子背散射衍射(EBSD)圖；
圖2是本發(fā)明熱處理方法得到的980MPa級鋼的TEM圖。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明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。
[0013]實施例1
將TRIP780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。
[0014](I)奧氏體化:將經(jīng)過前處理的TRIP780冷軋鋼板，于820°C保溫5min ；
(2)淬火:保溫結(jié)束后迅速冷卻至250°C保溫5s；
(3)配分:淬火后再快速加熱進行配分，控制配分溫度在410°C之間，配分時間在45s之間，最后進行水淬，得到性能強化的鋼，其EBSD圖如圖1所示，由EBSD計算軟件得出圖中FCC相即殘余奧氏體的體積分數(shù)為16%以上^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。
[0015]經(jīng)檢測，其抗拉強度為1114MPa，斷后延伸率為24%，強塑積達26736MPa%，遠高于經(jīng)一般工業(yè)Q&P處理的鋼。
[0016]實施例2將TRIP780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。
[0017](I)奧氏體化:將經(jīng)過前處理的TRIP780冷軋鋼板，于840°C保溫2min ；
(2)淬火:保溫結(jié)束后迅速冷卻至230°C保溫IOs；
(3)配分:淬火后再快速加熱進行配分，控制配分溫度在400°C之間，配分時間在60s之間，最后進行水淬，得到性能強化的鋼。
[0018]經(jīng)檢測，其抗拉強度為1109MPa，斷后延伸率為23.8%，強塑積達26394MPa%，遠高于經(jīng)一般工業(yè)Q&P處理的鋼。
[0019]實施例3
將TRIP780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。
[0020](I)奧氏體化:將經(jīng)過前處理的TRIP780冷軋鋼板，于830°C保溫3min ；
(2)淬火:保溫結(jié)束后迅速冷卻至240°C保溫8s；
(3)配分:淬火后再快速加熱進行配分，控制配分溫度在420°C之間，配分時間在30s之間，最后進行水淬，得到性能強化的鋼。
[0021]經(jīng)檢測，其抗拉強度為1098MPa，斷后延伸率為24.2%，強塑積達26571MPa%，遠高于經(jīng)一般工業(yè)Q&P處理的鋼。`
【權(quán)利要求】
1.一種980MPa級高強塑積汽車用鋼的熱處理工藝，其特征在于按照以下步驟進行: Cl)奧氏體化:將經(jīng)過前處理的TRIP780冷軋鋼板，于820-840°C保溫2_5min ； (2)淬火:保溫結(jié)束后迅速冷卻至230-250°C保溫5-10s； (3)配分:淬火后再快速加熱，控制配分溫度在400-420°C之間，配分時間在30-60s之間，最后進行水淬，得到強塑積26300-26800MPa%、延伸率達到23.8-24.2%的980MPa級高強塑積汽車用鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種980MPa高強塑積汽車用鋼的熱處理工藝，其特征在于所述的前處理是將TRIP780`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。
【文檔編號】C21D1/18GK103555902SQ201310520998
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】王建軍, 王炳權(quán), 劉沿東, 劉春明, 孟慶格 申請人:東北大學