[发明专利]一种1300MPa级稀土逆转变Q＆P钢制备方法

说明书

本发明公开了一种1300MPa级稀土逆转变QP钢制备方法。其化学成分按质量百分比为：C：0.12‑0.18％，Mn：2.0‑3.0％，Si：0.8‑1.2％，Al：0.6‑1.0％，V：0.05‑0.08％，B:0.001‑0.003％，P0.02％，S0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。按照本发明成分设计，并加入一定量混合稀土铁合金，冶炼并制得铸坯。将逆转变工艺与QP工艺结合，增加奥氏体稳定性。较低Si含量，保证表面质量及热轧性能，并通过Al、B改善淬透性，添加一定量V引入弥散第二相，V与Si搭配增强铁素体加工硬化能力。通过添加适宜含量稀土，起到变质作用，细化晶粒，提高钢板综合力学性能。本发明生产的钢板，显微组织为马氏体、铁素体、残余奥氏体及弥散分布的第二相。抗拉强度大于1300MPa，断后延伸率大于15％，具有良好的强度与塑性搭配。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及一种1300MPa级稀土逆转变QP钢制备方法.

背景技术

近年来我国汽车工业得到了高速发展，但也面临着节能、减排、安全等一系列难题。第三代先进高强钢的应用可有效提高汽车轻量化水平。传统淬火-配分(quenching andpartitioning-QP)工艺是将钢板完全奥氏体化后淬火至M_s和M_f温度之间，进行碳元素配分，从而提高残余奥氏体稳定性，最后淬火至室温。QP钢显微组织为马氏体、残余奥氏体。根据多相、亚稳、多尺度的高强钢设计原则，显微组织为铁素体、马氏体、残余奥氏体、及弥散析出的第二相的搭配具有良好的应用前景。但难点在于通过成分选择、工艺参数制定对组织进行控制。

通过调节C元素含量可以对残余奥氏体进行调控。提高C元素含量有利于增加残余奥氏体的稳定性，但C含量过高会降低钢板的焊接性能。Si元素有利于提高钢的淬透性，但影响表面质量，降低热轧性能。选用低碳钢，利用多种元素合金化，利用Mn元素配分，也可增加奥氏体的稳定性。奥氏体逆转变是指将钢奥氏体化后，淬火至室温，得到板条状马氏体的前驱体，重新加热至两相区保温，奥氏体重新在马氏体板条间形核、长大，并富集C、Mn等合金元素。不同合金元素的综合配分工艺有利于提高钢板的综合力学性能。

稀土添加剂具有净化、变质作用，可以细化晶粒。现有技术中，QP钢成分选择大多未添加稀土，且由传统淬火配分工艺生产。通过添加一定量稀土，可以进一步改善钢的综合力学性能。但是较多含量稀土的添加会大幅提高成本。

发明内容

为了进一步提高钢板的综合力学性能，改善钢板焊接性能及表面质量，本发明通过对钢合理的成分设计，添加较低含量稀土，采用多种元素合金化，将奥氏体逆转变工艺与淬火配分工艺结合，在逆转变后两相区保温，结合一步法淬火-配分(QP)工艺调控逆转变奥氏体的C、Mn浓度，提高奥氏体的稳定性。得到钢的显微组织为50-60％马氏体、30-40％铁素体和8-12％残余奥氏体，并存在弥散分布的纳米第二相粒子。

稀土添加剂作为钢液的强脱氧剂和脱硫剂，起到净化作用；稀土与钢液中的氧、硫反应生成氧化物、硫化物，并部分存留于钢液中。由于钢液中这些夹杂物的熔点较高，可作为钢液凝固时的非匀质成核中心，起到变质作用，从而细化晶粒。

本发明汽车板，其成分按质量百分比为：C：0.12-0.18％，Mn：2.0-3.0％，Si：0.8-1.2％，Al：0.6-1.0％，V：0.05-0.08％，B:0.001-0.003％，P0.02％，S0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明一种1300MPa级稀土逆转变QP钢制备方法，成分设计中各元素的选择依据如下：