[发明专利]应用于Fe-Mn-Al-C钢中避免DO3形成的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种应用于Fe‑Mn‑Al‑C钢中避免DO₃(Fe₃Al)形成的热处理工艺，属于特殊钢热处理加工领域。本发明具体是钢材在热轧后加热至1473K～1573K，保温10min～1h后油冷至室温，再加热至1173K～1373K，温度选择为避免碳化物的形成，获得铁素体奥氏体双相组织，保温30min～2h后水冷，工艺热处理如附图。本发明一方面可以避免钢中形成DO₃脆相，另一方面可以获得微米级奥氏体以及网状奥氏体，之后可以应用于工业加工等其它应用，具有工艺简单、成本低廉等优点，具有更高的工程价值。

技术领域

本发明涉及一种Fe-Mn-Al-C钢的热处理工艺，特别是涉及一种调控Fe-Mn-Al-C钢中奥氏体的热处理工艺，还涉及一种含铝特种钢中避免DO₃(Fe₃Al)形成的热处理工艺，应用于特殊钢热处理加工领域。

背景技术

目前，由于能源枯竭和环境污染日益严重，为了降低汽车能耗，达到汽车轻量化和提高汽车板耐腐蚀的要求，向汽车钢中添加较多的铝，每向钢中添加重量百分比为1％的铝，就可以降低汽车板1.3％的重量。Fe-Mn-Al-C钢作为第三代汽车用高强度钢，有着优越的机械性能和耐腐蚀性能。但钢中铝含量提高后，往往促进了在铁素体中形成DO₃。由于DO₃作为脆性相，往往会导致塑性严重下降，因此，为了避免DO₃脆性相的形成，通常会将铝含量控制在 8％以下。因此为了进一步达到汽车板的减重耐腐，往往在提高Al成分(>＝8％)的同时，也提高了Mn元素(>＝20％)或C元素(>＝0.7％)的含量，以获得更多或完全奥氏体，避免 DO₃的形成，这样无疑提高了冶金成本。在保持Mn(<20％)和C(<0.7％)含量下，提高Al(Al>＝8％)元素含量，无疑具有良好的减重和冶金成本低等优点，然而目前一般的热处理工艺对于Fe-Mn-Al-C钢(Al>＝8％)中无法避免形成DO₃，如图1、图3、图5、图7和图8所示，组织为铁素体、奥氏体，晶粒尺寸较大，含有DO₃，限制了它的进一步加工和应用，这成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种应用于 Fe-Mn-Al-C钢中避免DO₃形成的热处理工艺，不仅能够避免Al组分元素质量百分比含量不低于8％的Fe-Mn-Al-C钢中形成DO₃，同时还能使Fe-Mn-Al-C钢中铁素体中析出大量微米级的奥氏体以及形成网状奥氏体，提高Fe-Mn-Al-C钢高温等温后油冷热处理的可加工性能，具有更高的工程价值。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种应用于Fe-Mn-Al-C钢中避免DO₃形成的热处理工艺，包括如下步骤：

a.将Al组分元素质量百分比含量不低于8％的Fe-Mn-Al-C钢进行热轧；

b.将经过所述步骤a热轧制后的Fe-Mn-Al-C钢进行高温等温后油冷热处理；优选控制高温等温后油冷热处理制度为：将热轧制后的Fe-Mn-Al-C钢加热至1473K～1573K，保温 10min～1h，然后进行油冷至室温；优选Fe-Mn-Al-C钢Mn组分元素质量百分比含量不高于20％；优选C组分元素质量百分比含量不高于0.7％；进一步优选Fe-Mn-Al-C钢为 Fe-15Mn-10Al-0.3C钢，其成分质量百分比为：C为0.30％；Mn为15.00％，Al为10.00％，其余为铁；