[发明专利]提高中锰钢耐氢致延迟断裂性能的工艺方法

说明书

本发明提供了一种提高中锰钢耐氢致延迟断裂性能的工艺方法。该方法包括：步骤S110：对中锰钢冶炼钢锭进行锻造，获得热锻态中锰钢；步骤S120：对所述热锻态中锰钢进行热轧，获得热轧态中锰钢；步骤S130：对所述热轧态中锰钢进行两相区退火，获得退火态中锰钢；步骤S140：对所述热轧态中锰钢和所述退火态中锰钢进行变形量温轧，获得温轧态中锰钢。应用本发明实施例的中锰钢的工艺处理方法，与现有中锰钢制备工艺(热轧或冷轧)相比，可使中锰钢的氢脆敏感性降低50％以上，从而大幅度提高中锰钢的耐延迟断裂性能。

技术领域

本发明涉及中锰钢制备工艺技术领域，尤其涉及一种提高中锰钢耐氢致延迟断裂性能的工艺方法。

背景技术

基于轻量化和提高碰撞安全性的需求，汽车行业对汽车用钢的性能提出了越来越高的要求，极大地推动了汽车用钢的发展。大量实践表明，先进高强度钢的应用是在提高碰撞安全性的同时实现车身轻量化的有效方法。然而，随着汽车用钢强度水平的提高，特别是当强度水平提高到1000MPa以上时，在实际环境服役过程中就会面临氢脆或氢致延迟断裂的难题，严重限制了超高强度钢板在汽车白车身上应用。延迟断裂通常是指工作于特定环境中的材料在低于屈服强度的应力下服役一定时间后突然发生脆性破坏的一种现象，是材料-环境-应力三者相互作用而发生的一种环境脆化，是氢致材质恶化(氢损伤或氢脆)的一种形态，多年来，它一直是妨碍钢铁材料进一步高强度化的主要因素之一。

作为第三代汽车用钢的典型代表之一，中锰钢已成为各国研发的热点。近年来，尽管中锰钢生产、制造技术获得了较大发展，但是要大规模应用于汽车制造，仍需要解决由于强度提升而带来的回弹、变形抗力大、易开裂等制造技术面临的系列问题，尤其是材料高强度化所带来的氢致延迟断裂问题。然而，目前针对中锰钢氢致延迟断裂行为的研究工作很少，有限的研究多针对奥氏体含量和稳定性对氢脆性能的作用机理等方面，且未能提出理想的改善中锰钢耐氢致延迟断裂性能的工艺路线，极大地限制了其应用范围和工业化进程。

发明内容

本发明的实施例提供了一种提高中锰钢耐氢致延迟断裂性能的工艺方法，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种提高中锰钢耐氢致延迟断裂性能的工艺方法，包括：

步骤S110：对中锰钢冶炼钢锭进行锻造，获得热锻态中锰钢；

步骤S120：对所述热锻态中锰钢进行热轧，获得热轧态中锰钢；

步骤S130：对所述热轧态中锰钢进行两相区退火，获得退火态中锰钢；

步骤S140：对所述热轧态中锰钢和所述退火态中锰钢进行变形量温轧，获得温轧态中锰钢。

优选地，所述方法还包括：

步骤S150：对所述温轧态中锰钢进行退火处理，获得温轧和退火工艺处理后的中锰钢。

优选地，所述步骤S110中的中锰钢的锻造温度大于1000℃，锻后空冷组织为马氏体。

优选地，所述步骤S120中的热锻态中锰钢的热轧温度在Ac3温度以上，轧后空冷，热轧后组织为马氏体加上残余奥氏体。优选地，所述步骤S130中热轧态中锰的钢经两相区Ac3～Ac1内退火处理后，其组织为铁素体+奥氏体，所述Ac3～Ac1为850～650℃。

优选地，所述步骤S140中的热轧态中锰钢和退火态中锰钢的温轧工艺轧制温度在Ar3～Ar1两相区温度范围内，轧后空冷，所述Ar3～Ar1为830～635℃。

优选地，所述步骤S150中温轧态中锰钢的退火处理温度在Ar3～Ar1两相区温度范围内。

优选地，所述步骤S140中的热轧态中锰钢和退火态中锰钢为超细、多尺度铁素体加上奥氏体组织结构。