[发明专利]一种超高强塑积TRIP钢及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超高强塑积TRIP钢，包括以下质量百分比的化学成分：C为0.16％～0.28％，Mn为8％～12.5％，Al为1.5％～3％，S为0～0.005％，P为0～0.008％，余量为Fe及不可避免的杂质。制备方法包括：按照TRIP钢的化学成分进行冶炼，并浇铸成铸锭；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；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；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；在575～625℃内保温40min～1h，空冷至室温。本发明TRIP钢力学性能优良，强塑积可达70GPa％，符合低密度先进汽车钢的要求。

技术领域

本发明涉及高强度钢技术领域，具体为一种超高强塑积TRIP钢及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，汽车产业对材料需求量不断增加，但与之具来的是材料市场竞争的加剧，汽车制造所需材料必须具有优良的使用性能，才能顺应材料行业的发展。作为汽车基本构成的钢铁材料，高的强度和强塑积、大的延伸率是其发展的方向，而降低汽车材料的生产成本是获取汽车制造利润的主要手段之一。

TRIP钢是指钢组织通过相变诱发和塑性变形而使钢的塑性有所提高的超强度钢，具有高强度的力学性能特征。在受到外力碰撞而发生变形时，裂纹区域的奥氏体会诱发马氏体的形成，而马氏体的形核需要吸收大量的能量，因此会阻碍裂纹的变大和传播，钢的强度和韧性得以提高。由于TRIP钢具有TRIP效应，常用于汽车底板、ABC柱和保险杠等防撞部位。

强塑积是指材料的室温抗拉强度与断裂时的总延伸率之间的乘积，常作为结构金属材料综合性能的判定指标之一。但是，金属材料的强度与塑性(用延伸率表示)通常不可兼得，即若获得高强度，则塑性降低；反之塑性提高，则强度降低，从而导致了材料的强塑积普遍较低。为了获取高强塑积的金属材料，有必要调整合金化学成分的组成以及开发更优的热处理工艺技术。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种超高强塑积TRIP钢，采用的技术方案是，包括以下质量百分比的化学成分：C为0.16％～0.28％，Mn为8％～12.5％，Al为1.5％～3％，S为0～0.005％，P为0～0.008％，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明还提供了一种超高强塑积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；

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；

两相区退火步骤：在575～625℃内保温40min～1h，空冷至室温，得到超高强塑积的TRIP钢。

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。

所述热轧步骤中，热轧后的热轧板厚度为5mm，热轧道次为7～8次。

开轧温度为1120℃～1180℃，终轧温度为900℃～950℃。