[发明专利]一种铌微合金化中锰TRIP钢的制备方法

说明书

本发明公开了一种铌微合金化中锰TRIP钢的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将你微合金化中锰冷轧钢板加热至完全奥氏体化温度以上，保温3‑10min，淬火冷却得到完全马氏体组织的钢板，其中，所述铌微合金化中锰冷轧钢板包括以下质量含量的组分：C 0.1～0.3％，Si 0‑1.5％，Mn 3.0～10.0％，Al 0.5～3.0％，Nb 0.01～0.1％，和余量的Fe；步骤2中临界区温度为700～850℃，Al和Nb可以显著的扩大临界区温度范围，提高临界区内临界热处理温度，从而可以进一步的缩短临界退火时间，有利于在连续退火生产线上生产，临界区温度范围扩大，降低了临界温度的敏感性，从而扩大工艺窗口。

技术领域

本发明涉及钢铁材料技术领域，具体涉及一种铌微合金化中锰TRIP钢的制备方法。

背景技术

中锰TRIP钢是第三代先进高强汽车用钢的典型代表，通过Mn元素的适量添加与合理的工艺参数的控制来获得具有一定组分配比的组织结构，利用TRIP效应同时获得高强度和高塑性。中锰TRIP钢优良的力学性能源自于其铁素体+残余奥氏体的组织构成，为了获得这一组织，可以采用临界区退火的方式来实现。目前基于冷轧板实现临界区退火的生产方式主要有两种：罩式退火和连续退火。

连续退火以冷轧板为原料，直接进行临界区退火，保温时间短，速度快，效率高。但由于临界区保温时间非常短，一般不超过5分钟甚至更短，而中锰钢在临界区奥氏体化过程中所发生的马氏体→奥氏体相变进程主要受锰扩散控制，由于锰扩散相对较慢，需要长时间才能达到平衡状态，因此，临界区退火时间短会影响临界区逆转奥氏体的体积分数，导致最终组织中残留奥氏体偏少，从而降低延伸率。

理论上，增加临界退火温度可以提高马氏体→奥氏体相变进程速度，但是会存在以下几个问题：首先从热力学平衡角度来看，虽然提高临界退火温度可以增加逆转奥氏体的体积分数，但是会导致逆转奥氏体中碳和锰的含量降低，从而在随后的冷却过程中发生马氏体相变，导致组织中残余奥氏体减少，延伸率下降；此外，相变动力学角度来看，虽然提高临界退火温度可以在较短的临界退火时间下获得所需要的逆转奥氏体量，但是由于受锰扩散速度的影响，逆转奥氏体的成分不均匀，部分奥氏体内锰含量偏低，容易在随后的冷却过程中发生马氏体相变，导致最终组织中的残留奥氏体减少。因此，连续退火生产线临界区退火时间短导致的中锰TRIP钢性能上的不足也不能简单的通过提高退火温度来弥补。

综上，现有中锰TRIP钢临界区退火时间长，临界区温度范围窄，临界温度的敏感性强，工艺窗口窄，不利于工业生产控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种铌微合金化中锰TRIP钢的制备方法，以解决目前中锰TRIP钢临界区退火时间长，两相区温度范围窄，临界温度的敏感性强，工艺窗口窄，不利于工业生产控制的问题。

本发明的技术方案是：一种铌微合金化中锰TRIP钢的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将你微合金化中锰冷轧钢板加热至完全奥氏体化温度以上，保温3-10min，淬火冷却得到完全马氏体组织的钢板，其中，所述铌微合金化中锰冷轧钢板包括以下质量含量的组分：C 0.1～0.3％，Si 0-1.5％，Mn 3.0～10.0％，Al 0.5～3.0％，Nb 0.01～0.1％，和余量的Fe；

步骤2、将步骤1的完全马氏体组织的钢板加热至临界区温度，保温1～5min，部分淬火冷却得到含马氏体和奥氏体组织的钢板；

步骤3、将步骤2中的部分淬火的钢板加热至配分温度，保温，配分冷却得到铌微合金化中锰TRIP钢。

优选的，步骤1中加热的升温速率为2～20℃/s。

优选的，步骤2中临界区温度为700～850℃。

优选的，步骤2中淬火冷却的速率高于马氏体相变的临界冷速。