本發(fā)明涉及一種提高傳統(tǒng)q&p鋼性能的方法，特別涉及一種通過碳-錳綜合配分提高傳統(tǒng)q&p鋼性能的方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，由于對汽車節(jié)能、環(huán)保和安全性的要求不斷提高，車身減重和提高碰撞性能已是當(dāng)今汽車工業(yè)的兩個(gè)重要目標(biāo)。

目前，第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼的性能指標(biāo)已在設(shè)計(jì)之中，其目標(biāo)是兼具超高強(qiáng)度和良好的塑性，雖然研究人員在工藝路徑和鋼種的成分設(shè)計(jì)上對q&p鋼來進(jìn)行了諸多嘗試，但是在對于如何通過控制工藝以最大限度地獲取殘余奧氏體以及如何補(bǔ)償由于殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)增大而使馬氏體體積分?jǐn)?shù)降低導(dǎo)致材料基體的強(qiáng)度下降的問題上，研究者們目前還沒有很好的解決辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述不足之處，本發(fā)明提出一種通過碳-錳綜合配分提高傳統(tǒng)q&p鋼性能的方法，在不減少馬氏體含量的條件下，獲得更穩(wěn)定的殘余奧氏體來增加其對鋼中trip效應(yīng)的貢獻(xiàn)，這樣既可以獲得高的塑性，同時(shí)也可以得到較高的強(qiáng)度，以進(jìn)一步滿足汽車對q&p鋼材性能的要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：通過碳-錳綜合配分提高傳統(tǒng)q&p鋼性能的方法，其優(yōu)勢在于它包括以下步驟：（1）第一次錳配分：將材料以一定的速率加熱到ac3和ac1（兩相區(qū)）之間的某一溫度并保溫一定的時(shí)間；（2）奧氏體化：將材料快速加熱到ac3溫度以上并保溫一定的時(shí)間；（3）第二次錳配分：將溫度降至ac3和ac1（兩相區(qū)）之間，但高于第一次錳配分溫度的某一溫度保溫一定時(shí)間；（4）碳配分：將材料快速轉(zhuǎn)移至ms和mf之間的某一溫度進(jìn)行淬火保溫一段時(shí)間；（5）淬火：將材料水淬至室溫。

所述的一種通過碳-錳綜合配分提高傳統(tǒng)q&p鋼性能的方法的步驟（4）中淬火到ms和mf之間的溫度由公式vm=1-exp[a(ms-qt)]確定。式中，vm為馬氏體體積分?jǐn)?shù)；a為常數(shù)，取決于材料的成分，對于碳含量1.1%以下的碳鋼，a=-0.011；ms為馬氏體相變開始溫度；qt為冷卻到達(dá)溫度。淬火之前先確定理論上要得到的馬氏體含量，再利用上述公式計(jì)算出淬火溫度qt。

所述的一種通過碳-錳綜合配分提高傳統(tǒng)q&p鋼性能的方法的步驟（4）中淬火介質(zhì)為體積百分比為1：1的硝酸鉀和硝酸鈉。

所述的一種通過碳-錳綜合配分提高傳統(tǒng)q&p鋼性能的方法的步驟（5）中的冷卻速率由熱膨脹儀測定的靜態(tài)cct曲線（膨脹量-溫度曲線）決定，通過靜態(tài)cct曲線可以得到馬氏體相變的臨界冷卻速率。

本發(fā)明的有益之處在于：采用碳-錳綜合配分的工藝使碳元素和錳元素更好地提高了殘余奧氏體的穩(wěn)定性，二者的綜合作用較好地改善傳統(tǒng)q&p鋼的組織和力學(xué)性能，通過碳-錳綜合配分所生產(chǎn)的材料在汽車上的應(yīng)用可減輕其重量，提高安全性，還會降低生產(chǎn)成本，節(jié)能減排。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的金相組織照片。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例1的力學(xué)性能測試結(jié)果圖。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2的金相組織照片。

圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2的力學(xué)性能測試結(jié)果圖。

圖6是本發(fā)明的實(shí)施例3的金相組織照片。

圖7是本發(fā)明的實(shí)施例3的力學(xué)性能測試結(jié)果圖。

圖中，1、第一次錳配分，2、奧氏體化，3、第二次錳配分，4、碳配分，5、淬火，6、ac3線，7、ac1線，8、ms線，9、mf線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明具體實(shí)施方式。

本發(fā)明實(shí)施例中的金相試樣在光學(xué)顯微鏡下拍攝而獲得微觀組織照片；拉伸試樣按照astme8標(biāo)準(zhǔn)制得，并利用wdw-100e型電子萬能試驗(yàn)機(jī)在室溫下以1mm/min的拉伸速率進(jìn)行拉伸測試，經(jīng)測試并計(jì)算獲得各試樣的抗拉強(qiáng)度、斷后伸長率和強(qiáng)塑積。

實(shí)施例1

實(shí)際生產(chǎn)中采用的材料為0.11c-1.50mn-1.16si，其工藝過程包含如下步驟：

（1）第一次錳配分：先將材料以10℃/min的加熱速率加熱到ac3和ac1（兩相區(qū)）之間的820℃并保溫8min。

（2）奧氏體化：將材料快速加熱到940℃，保溫3min。

（3）第二次錳配分：將溫度降至870℃，保溫3min。

（4）碳配分：將材料快速轉(zhuǎn)移至240℃，保溫10s，進(jìn)行鹽浴淬火。

（5）淬火：將材料水淬至室溫。

實(shí)施例2

實(shí)際生產(chǎn)中采用的材料為0.11c-1.50mn-1.16si，其工藝過程包含如下步驟：

（1）第一次錳配分：先將材料以10℃/min的加熱速率加熱到ac3和ac1（兩相區(qū)）之間的820℃并保溫8min。

（2）奧氏體化：將材料快速加熱到940℃，保溫3min。

（3）第二次錳配分：將溫度降至870℃，保溫5min。

（4）碳配分：將材料快速轉(zhuǎn)移至240℃，保溫15s，進(jìn)行鹽浴淬火。

（5）淬火：將材料水淬至室溫。

實(shí)施例3

實(shí)際生產(chǎn)中采用的材料為0.11c-1.50mn-1.16si，其工藝過程包含如下步驟：

（1）第一次錳配分：先將材料以10℃/min的加熱速率加熱到ac3和ac1（兩相區(qū)）之間的820℃并保溫8min。

（2）奧氏體化：將材料快速加熱到940℃，保溫3min。

（3）第二次錳配分：將溫度降至870℃，保溫8min。

（4）碳配分：將材料快速轉(zhuǎn)移至240℃，保溫20s，進(jìn)行鹽浴淬火。

（5）淬火：將材料水淬至室溫。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種通過碳?錳綜合配分提高傳統(tǒng)Q&P鋼性能的方法，該方法先將材料以一定的速率加熱到AC3和AC1（兩相區(qū)）之間的某一溫度并保溫一定的時(shí)間，再將材料快速加熱到AC3溫度以上并保溫一定的時(shí)間，然后將溫度降至AC3和AC1（兩相區(qū)）之間，但高于第一次錳配分溫度的某一溫度保溫一定時(shí)間，接著將材料快速轉(zhuǎn)移至MS和Mf之間的某一溫度進(jìn)行淬火保溫一段時(shí)間，最后將材料水淬至室溫。本發(fā)明采用碳?錳綜合配分的工藝使碳元素和錳元素更好地提高了殘余奧氏體的穩(wěn)定性，二者的綜合作用較好地改善傳統(tǒng)Q&P鋼的組織和力學(xué)性能，其應(yīng)用在汽車上可減輕車身重量，提高安全性，還會降低生產(chǎn)成本，節(jié)能減排，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)研發(fā)人員：景財(cái)年;涂英明;邢兆賀;呂明樺;王宜文;石子杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東建筑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.10
技術(shù)公布日：2017.10.24