[发明专利]一种逆相变铌微合金化轻质高强钢及其生产方法

说明书

本发明涉及一种逆相变铌微合金化轻质高强钢及其生产方法，属于冶金生产工艺技术领域。提供一种加工性能相对好的轻质高强钢及其生产方法。所述的轻质高强钢为一种包含有下述重量份组分的热轧钢板，所述的重量份组分为C：0.15％～0.25％，Si：0.20～0.50％，Mn：4.5％～5.3％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als：2.5％～3.5％，Nb：0.010～0.050％，其余元素是Fe及不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼工序、热轧工序、逆相变退火几个步骤。

技术领域

本发明涉及一种逆相变铌微合金化轻质高强钢轻质高强钢，属于冶金生产工艺技术领域。本发明还涉及一种用于所述轻质高强钢的生产方法。

背景技术

在汽车以及一些其他行业的生产过程中，经常需要使用到一些对轻量化具备一定要求的结构钢件，但这种轻量化钢件自身的强度并不能保证结构的刚度，因此，需要降低高强度钢材的密度来满足这些轻量化结构件的要求。现有技术一般通过对钢中成分的种类和添加量进行改变来获得所需的低密度钢材，从而满足不断发展的工业及制造业的需求。其中，在高锰钢中加入铝成分，因为铝的密度低、延展性好、表面易形成氧化膜，可以使用轻质Fe-Mn-Al-C钢具有低密度、良好的延展性和抗腐蚀性能等。且通过调整锰铝金属的添加量，可以得到材料良好的力学性能，从而可以在减少密度的同时，保留较好组织性能和机械性能。但是，一方面对于材料内部各种成分的调整并没有一个固定的范围，很难确定高性能值的组分范围，另一方面钢的性能不仅取决于材料的成分，还取决于钢的制备工艺，因此，怎样取得一个合适的材料组分范围的同时，对该组分范围内的材料采取合理的制备工艺是需要研究的一个重要问题。

公开号为CN 111926264 A的发明公布了一种低密度钢及其制造方法，其按重量百分比计的化学成分为：0.8-1.6％C、6.0-9.5％Al、Mn+Nb+V+Mo+Ti之和≤8％、以及余量的Fe和不可避免的杂质元素。将热轧钢加热至Ac1以上，且低于临界温度点Ac3以下20-130℃区间，保温1-60min；冷却至临界温度点Ac1以下0-50℃，冷却速率为0.1-200℃/h，续冷却至室温。该申请的技术存在C含量过高材料的焊接性能较差，轧制工艺模糊不具参考性，贵金属含量较高(Mn+Nb+V+Mo+Ti≤8％)，进而造成合金成本高等缺陷。

公开号为CN 110438315 A的发明公布了一种改善Fe-Mn-Al-C系TRIP钢力学性能的热处理方法，其按重量百分比计的化学成分为：C 0.1～0.2％，Mn 12～15％，Al 2～3％，其余为Fe和不可避免的杂质。钢锭加热至1200-1230℃并保温2-2.5h后，将钢锭锻造为钢坯；锻造好的坯料放到加热炉中在1200-1250℃下保温2-2.5h，然后开始轧制，开轧温度为1150-1200℃，终轧温度为850-900℃以不低于100℃/h的冷速淬火至590～750℃之间，保温1-1.5h后，水淬至室温工件的回火温度为200-220℃，并保温30-50min，随后空冷至室温。该申请由于其含有贵重合金Nb和相对较多的Cr导致合金成本上升，热轧后快速冷却至590～750℃，后保温再淬火工艺复杂，实现难度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种加工性能相对好的逆相变铌微合金化轻质高强钢，本发明还提供一种用于所述轻质高强钢的生产方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种逆相变铌微合金化轻质高强钢，所述的轻质高强钢为一种包含有下述重量份组分的热轧钢板，所述的重量份组分为C：0.15％～0.25％，Si：0.20～0.50％，Mn：4.5％～5.3％，P≤0.020％，S≤0.010％，Als：2.5％～3.5％，Nb：0.010～0.050％，其余元素是Fe及不可避免的杂质；

完成逆相变退火的所述轻质高强钢的屈服强度为570～630MPa，抗拉强度为700～800MPa，伸长率A50为30.0～34.0％；其组织由8％-15％的条带状δ铁素体+40％-45％的铁素体+30％-47％的板条状马氏体+5％-10％的残余奥氏体构成。