[发明专利]一种2000MPa级别超高强度TRIP钢的制备方法

说明书

本发明涉及一种2000MPa级别超高强度TRIP钢的制备方法，包括以下步骤，冶炼步骤：按照TRIP钢的化学成分进行冶炼，并浇铸成铸锭，其中，TRIP钢主要含有Fe、C、Mn和Al元素；锻造步骤：先在1150℃～1250℃温度范围内保温2±0.5小时，使组织均匀化，然后将铸锭锻造成板坯，空冷；热轧步骤：将板坯在1120℃～1180℃内进行组织均匀化处理，保温时间为2±0.5小时，然后进行热轧获得热轧板，以空冷方式冷却至室温；温轧步骤：进行第二次组织均匀化处理，将热轧板加热至600℃～650℃并保温2±0.5小时，并在600℃～650℃进行温轧，空冷至室温；冷轧步骤：加热至两相区保温5～6小时，空冷，然后冷轧获得冷轧板；退火处理步骤：将获得的冷轧板在400℃～450℃保温至少5min。

技术领域

本发明涉及高强度钢技术领域，具体为一种2000MPa级别超高强度TRIP钢的制备方法。

背景技术

进入二十一世纪以来，我国的钢铁制造业面临着越来越严峻的挑战。作为国民经济支柱的中国钢铁产业正阔步进入高质量发展新阶段，钢铁工业发展的重要趋势之一就是提升力学性能以及促进轻量化。在材料方面，钢与铝及镁合金的竞争也日趋激烈，如何提升钢材料的性能并降低生产成本已经成为该产业重点研究的方向。

TRIP钢，即相变诱导塑性钢(Transformation Induced Plasticity Steel)，是通过塑性变形强化和相变诱发塑性设计的一种高强度、高塑性的一种钢种。钢材料残余奥氏体相在外力作用下发生马氏体转变，通过塑性变形它可以松弛局部集中应力。同时，提高了加工硬化率，当加工硬化率速度大于试样截面减小速度时，会推迟颈缩现象的产生，提高了钢材的延伸率，这种效应也被称为TRIP效应。TRIP钢常用于汽车底板、ABC柱和保险杠等防撞部位，随着社会的发展，TRIP钢的性能要求越来越高。

2000MPa级是指抗拉强度≥1900MPa，超高强度TRIP钢的使用可实现装备的轻量化，提高部件的使用寿命等，但是具有一定的韧塑性是超高强度TRIP钢应用的必要条件。近年来2000MPa级钢在防护、耐磨、汽车热成形零部件等领域实现应用，但是在保证力学性能时普遍成本较高以及制造工艺复杂的缺点。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种2000MPa级别超高强度TRIP钢的制备方法，采用的技术方案是，按照以下步骤进行：

冶炼步骤：按照TRIP钢的化学成分进行冶炼，并浇铸成铸锭，其中，TRIP钢主要含有Fe、C、Mn和Al元素；

锻造步骤：先在1150℃～1250℃温度范围内保温2±0.5小时，使组织均匀化，然后将铸锭锻造成板坯，空冷；

热轧步骤：将板坯在1120℃～1180℃内进行组织均匀化处理，保温时间为2±0.5小时，然后进行热轧获得热轧板，以空冷方式冷却至室温；

温轧步骤：进行第二次组织均匀化处理，将热轧板加热至600℃～650℃并保温2±0.5小时，并在600℃～650℃进行温轧，空冷至室温；

冷轧步骤：加热至两相区保温5～6小时，空冷，然后冷轧获得冷轧板；

退火处理步骤：将获得的冷轧板在400℃～450℃保温至少5min，然后空冷得到2000MPa级别的超高强度TRIP钢。

所述TRIP钢具有以下质量百分比的化学成分，C为0.15％～0.68％，Mn为10％～12.5％，Al为1.5％～2.5％，S为0～0.005％，P为0～0.008％，余量为Fe及不可避免的杂质。

所述冶炼步骤中的冶炼设备为真空感应炉，在真空条件下通过电磁感应原理使熔炼材料获得感应电流，以达到加热目的，炉内温度为1550℃～1650℃。

所述锻造步骤中，锻造后的板坯厚度为18～22mm。