[发明专利]一种提高具有TRIP效应的中锰钢形变能力的方法

说明书

本发明提供一种提高具有TRIP效应的中锰钢形变能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：选取中锰钢板为待用钢件；采用机械式冲压机或液压机，按照预设的初始形状对中锰钢板进行冲压成形；经步骤S2后，将初始成形的钢件以平均加热速率40℃/s‑60℃/s，加热到Ac1至Ac1+50℃的温度范围内，保温5min‑60min后，空冷至室温；将冷却后的钢件按照预设的产品要求进行二次冲压、翻边、冲孔、折弯，完成形变过程。本发明主要利用中锰钢逆相变退火工艺，将已减少的亚稳奥氏体含量进行补偿，改善中锰钢后续形变能力，提高中锰钢件的工艺适应性，避免出现开裂失效等现象的发生，大力推动汽车在轻量化、安全性方面的品质提升。

技术领域

本发明属于高强塑积汽车用钢技术领域，尤其涉及一种提高具有TRIP效应的中锰钢形变能力的方法。

背景技术

近年来，为了满足汽车轻量化和安全性的技术需求，国内外专家学者研发了先进的第三代汽车钢，具有高强度、高塑性，即高强塑积(强塑积能够达到30GPa％)力学性能的优势，包括Q&P钢和中锰钢。其中，中锰钢亚稳奥氏体含量多达20％-30％，甚至更高，以获得高强塑积的性能目标。中锰钢板亚稳奥氏体是通过板材加热到Ac3温度以上的奥氏体化并保温、淬火形成马氏体或马氏体-奥氏体复相组织；再进行逆相变退火、冷却工艺获得的，最终板材的微观结构是由超细的铁素体和亚稳奥氏体组成。

中锰钢因亚稳奥氏体的存在，室温成形时发生明显的TRIP效应而具有良好的成形性，同时，也因室温成形时亚稳奥氏体转变为马氏体，使得相变强化和加工硬化明显，导致后续形变能力的降低而发生开裂，很难完成二次成形、翻边或冲孔等工序。从微观角度分析，通常地，板材中亚稳奥氏体的存在，塑性成形时部分奥氏体会转变成马氏体，而获得提高塑性的效果，即TRIP效应。然而，一次成形时这种TRIP效应能够发挥有利的一面；但是，接着发生的二次成形，因为获得了明显的、一定量的马氏体，出现了相变强化，使得加工硬化现象比非相变钢更为明显，反而降低了板材在二次成形时的成形性，甚至开裂。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种提高具有TRIP效应的中锰钢形变能力的方法，以满足多道次形变的工艺需求。当具有TRIP效应的中锰钢发生冲压形变、获得初始形状，尤其是当亚稳奥氏体含量在20％-30％，甚至更多时，其亚稳奥氏体转变为马氏体，导致板材基体强度性能被提升而降低了成形性。本发明在中锰钢板经过一次成形获得初步形状之后，再次利用中锰钢逆相变退火工艺，将已减少的亚稳奥氏体含量进行部分补偿，改善中锰钢后续形变能力，以避免出现开裂失效等现象。

本发明采用的技术手段如下：

一种提高具有TRIP效应的中锰钢形变能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、选取中锰钢板为待用钢件，所述中锰钢板的化学成分重量百分比为：C：0.02～0.50％；Mn：3.5～6.0％；N≤0.006％；O≤30ppm；P≤0.015％；S≤0.020％，余量为Fe以及不可避免的杂质；

S2、采用机械式冲压机或液压机，按照预设的初始形状对中锰钢板进行冲压成形；

S3、经步骤S2后，将初始成形的钢件以平均加热速率40℃/s-60℃/s，加热到Ac1(加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度)至Ac1+50℃的温度范围内，保温5min-60min后，空冷至室温；

S4、将冷却后的钢件按照预设的产品要求进行二次冲压、翻边、冲孔、折弯，完成形变过程。

进一步地，所述步骤S1中，在所述中锰钢化学成分的基础上加入重量百分比如下的一种或多种元素：Cr：0.2～3.0％；Ni：0.1～3.0％；V：0～0.2％；Mo：0～0.7％；Nb：0～0.3％；Cu：0.5-2.0％；Al：0.01～2.5％；Si：0～2.0％；RE：0.002-0.005％。