一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法，原理屬于金屬學，應用于冶金生產。為保證Q&P鋼具有優異的強度及良好的塑性，并且具備良好的焊接性，使鋼中碳含量控制在較低水平，所開發的鋼種的顯微組織為位錯馬氏體基體以及一定數量的具有較高機械穩定性的殘余奧氏體組織，以實現合金元素的配分作用。因此，采用合理的化學成分設計、利用合金元素在雙相區配分作用機理，制備低碳高強C-Si-Mn系Q&P鋼，并提出了一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法及工藝。優點在于：在傳統碳配分作用基礎上，實現合金元素的配分作用，鋼中碳含量控制在較低水平，且Q&P鋼具有優異的強度及良好的塑性和焊接性，該制備Q&P鋼的方法簡單易行，成本較低。
【技術實現步驟摘要】
:—種利用合金兀素配分制備碳娃猛系Q&P鋼的方法，原理屬于金屬學，應用于冶金生產。
技術介紹
:汽車的輕量化是降低油耗的主要途徑(約占50%以上)，因而也是減少二氧化碳廢氣排放的最有效對策。另一方面，隨著提高沖撞安全性的標準逐年嚴格，須提高車身強度、剛度并優化結構以提高安全性。因此，新一代高強塑性鋼的研究與開發，對于滿足汽車制造用鋼、低碳節能環保的社會要求是非常重要的。高強Q&P鋼主要作為汽車覆蓋件的加工原料，其中包括立柱、車頂加強板、側圍、前后門內板、車底板以及保險杠等，其加工工藝目前主要以分離成形與拼焊板成形為主。當前在Q&P鋼的生產中，為保證獲得較多的殘余奧氏體，采取的是提高鋼中碳的添加量的方法，一般碳含量都要在0.3 0.5wt%。但是鋼中碳含量增加會使冷卻過程中由奧氏體轉變的馬氏體中出現大量孿晶，硬度加大，塑性和韌性降低；過高的含碳量會造成過多的碳化物形成，降低碳在奧氏體中的固溶度，從而誘發殘余奧氏體的分解，并且對碳配分過程造成干擾，這也是導致塑性偏低的一個重要原因；同時高的碳含量也會加大鋼的淬透性，在焊接時增大熱影響區容易發生焊接開裂，降低焊接性能，致使性能指標不能滿足汽車用鋼要求。因此，高強鋼的力學性能與焊接性能之間平衡問題已成為一個亟待解決的問題。為保證Q&P鋼具有優異的強度及良好的塑性，并且具備良好的焊接性，需使得鋼中碳含量控制在較低水平，所開發的鋼種的顯微組織為位錯馬氏體基體以及一定數量的具有較高機械穩定性的殘余奧氏體組織，以實現合金元素的配分作用。因此，根據所需Q&P鋼顯微組織進行低合金C-S1-Mn系合金成分設計，研究合金元素Mn在奧氏體在雙相區配分作用機理，及其對室溫殘余奧氏體穩定性的影響規律，提出一種新型的低碳高強度Q&P鋼制備工藝，并揭示其制備機理
技術實現思路
:本專利技術的目的是采用合理的化學成分設計、利用合金元素在雙相區配分作用機理，制備低碳高強C-S1-Mn系Q&P鋼，并提出了一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法及工藝。本專利技術是一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法，其特征在于:所述碳硅錳系Q&P鋼化學成分質量百分比為:0.18% 0.23% C、Si <0.70%、1.30% 2.10%Mn, P < 0.05%, S < 0.03%,0.002% 0.003% B，余量為 Fe 及不可避免雜質。上述技術方案中，其特征在于所述的碳硅錳系Q&P鋼強塑積可以達到25000MPa.% 以上。本專利技術一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法，步驟如下:根據上述特征 所述的化學成分進行冶煉，鑄造坯料鍛造成板坯；將板坯進行常規熱軋，其特征在于:粗軋開軋溫度1130°C 1180°C，粗軋道次變形量為15 25%，精軋總變形量為50%以上，終軋溫度為820°C 840°C，終軋板厚為2mm 4mm。進一步包括步驟:以10°C /s升溫至720°C 800°C，保溫250 600s，然后快速加熱至900°C 950°C，保溫時間50 200s，鹽浴淬火至200°C 230°C并保溫15 30s，隨后在310°C 420°C保溫，保溫時間為180s 600s，最后再水淬至室溫。本專利技術的優點在于:在傳統碳配分作用基礎上，實現合金元素的配分作用，使得鋼中碳含量控制在較低水平，所開發的鋼種的顯微組織為位錯馬氏體基體以及一定數量的具有較高機械穩定性的殘余奧氏體組織，保證Q&P鋼具有優異的強度及良好的塑性，并且具備良好的焊接性，該制備Q&P鋼的方法簡單易行，成本較低。附圖說明:附圖是本專利技術Q&P工藝示意圖。具體實施方式:(I)低碳高強Q&P鋼C-S1-Mn系試驗用鋼制備 設計一系列具有不同Mn含量的低合金C-S1-Mn系試驗用鋼，采用熱力學計算軟件Thermo-Calc計算合金元素Mn在各相中的平衡濃度。通過熱機械控制(TMCP)工藝使試驗鋼獲得不同晶粒尺寸、形貌及分布的顯微組織結構，制備用于Q&P處理的原料鋼。(2)Mn元素在低碳高強Q&P鋼的制備中的配分作用機理研究采用奧氏體和鐵素體雙相區加熱、保溫處理，然后水淬的方式，利用高分辨率透射電鏡和能量色散X射線(TEM-EDS)以及原子力顯微鏡探針(AFM)、電子探針(EPMA)等微區分析技術對各相中合金元素Mn濃度進行定量觀測。研究不同Mn含量的低合金C-S1-Mn系試驗用鋼在不同加熱溫度、保溫時間下，Mn元素在雙相區配分規律，即Mn元素在兩相界面間的配分擴散機制，研究顯微組織結構的演化對合金元素Mn配分的影響機理，確定合金元素Mn進行配分的最佳溫度區間及其保溫時間，建立合金元素Mn配分的熱力學、動力學模型，建立合金元素Mn配分與碳配分過程之間的交互作用關系，建立退火工藝(溫度和保溫時間)與合金元素配分之間的預測模型，確保低碳高強Q&P鋼制備的可重復性。(3)Mn配分與低碳高強Q&P鋼顯微組織演變及力學性能之間的交互作用研究不同變形條件，不同晶粒尺寸下合金元素Mn配分、碳配分的演變特性，特別是在細晶馬氏體與殘余奧氏體之間的合金元素配分機制；建立合金元素配分與室溫下獲得的殘余奧氏體的體積分數和機械穩定性以及實驗鋼力學性能三者之間的定量關系。擬選擇一定成分的鋼坯，經過熱軋、冷軋、熱處理等工藝，完成高強塑積的高強Q&P鋼的制備，獲取合金元素Mn配分、碳配分等對高強鋼的組織、性能的影響等基礎數據和基本規律。采用X射線衍射儀(XRD)及金相顯微鏡(OM)定量測定淬火試樣中的殘余奧氏體體積分數，研究合金元素Mn配分、碳配分的溫度以及保溫時間等參數對殘余奧氏體體積分數的影響規律。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法。其特征在于：所述碳硅錳系Q&P鋼化學成分質量百分比為：0.18％～0.23％C、Si＜0.70％、1.30％～2.10％Mn、P＜0.05％、S＜0.03％、0.002％～0.003％B，余量為Fe及不可避免雜質。
【技術特征摘要】
1.一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法。其特征在于:所述碳硅錳系Q&P鋼化學成分質量百分比為:0.18% 0.23% C、Si < 0.70 %、1.30% 2.10% Mn、P< 0.05%, S < 0.03%,0.002% 0.003% B，余量為Fe及不可避免雜質。2.根據權利要求1所述的一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法，其特征在于所述的碳硅錳系Q&P鋼強塑積可以達到25000MPa.%以上。3.一種利用合金元素配分制備碳硅錳系Q&P鋼的方法，步驟如下: 3.1根據權利要求1所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳連生，田亞強，宋進英，魏英立，楊棟，趙遠，楊子旋，
申請(專利權)人：河北聯合大學，
類型：發明
國別省市：
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