[发明专利]控制V-Ti复合型贝氏体非调质钢组织及其制作方法

说明书

本发明提供了一种控制V‑Ti复合型贝氏体非调质钢组织及其制作方法。按质量百分比的组成成分为：C 0.20％～0.25％；Si 0.40％～0.50％；Mn 1.90％～2.10％；P≤0.0080％；S 0.035％～0.055％；Cr 0.50％～0.60％；V 0.10％～0.20％；Ti 0.030％～0.050％；Al 0.015％～0.035％；N 0.006％～0.008％；O≤0.001％，其余为铁及杂质。制作方法包括：按照上述成分称量配料后采用真空冶炼成钢锭；将钢锭加热至1200℃保温1～2h后进行锻造，锻造比大于等于3，终锻温度在800℃以上，断后空冷，抗拉强度可达到1100～1420MPa，屈服强度710～1040MPa，收缩率可44～55％；经过200℃～500℃回火可以优化材料的氢脆敏感性。本发明的贝氏体型非调质钢可解决铁素体+珠光体型非调质钢强度低韧性差的问题，经过适当回火处理后还可以优化贝氏体型非调质钢的氢脆敏感性，可以用来代替调质钢生产汽车保险杠等保安部件。具有环保、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及高强韧性非调质钢制造技术领域，尤其涉及一种控制V-Ti复合型贝氏体非调质钢组织及其制作方法。

背景技术

贝氏体组织具有较好的强韧性匹配，受到国内外科研人员的关注。贝氏体在非调质钢领域型也得到了应用。目前报道中的贝氏体型非调质钢有25MnCrSiVB6、12Mn2VBS和25Mn2CrV(FAS2225)等，其主要的组织形态为粒状贝氏体，其抗拉强度不超过1000MPa。

现有技术中的发明专利CN 101333633B公开了一种低碳贝氏体型Nb-V复合微合金化非调质钢及其制备方法提出用Nb-V复合提高贝氏体钢的强度，锻造比达到7时，抗拉强度可达到1000MPa。发明专利CN 106636899公开了一种1000MPa级高扩孔型冷轧贝氏体钢制造方法，获得贝氏体方法是奥氏体后的冷轧钢板以80～150℃/s的冷速冷却到360～420℃，保温150～500s后，再冷却至室温。这种采用控制锻造后冷却速度的方法，面临着冷速控制不到位的风险。

除进一步提高强韧性外，贝氏体型非调质钢强度提高后特别是提高到1000MPa后还存在氢脆敏感性高，从而影响其在服役环境中安全服役。这是由于通常随着钢材强度水平的提高，其氢脆敏感性逐渐增加，特别是当强度水平提高到大约1000～1200MPa以上氢脆敏感性更为显著。贝氏体型非调质钢中的块状马/奥岛多位于原奥氏体晶界，容易吸附氢，在外力作用下容易转变为脆性马氏体，从而显著地增加了贝氏体型非调质钢的氢脆敏感性。因此，如何细化M/A而提高其稳定性，从而降低高强度贝氏体型非调质钢的氢脆敏感性是一个亟待解决的问题。

发明内容

非调质钢中通过V、Ti、Nb等微合金元素的析出强化和细晶强化作用以及控制锻造、控制冷却等方法来控制其性能达到或接近调质钢的力学性能水平。V元素在奥氏体中具有较高的溶解度，其析出强化效果最为显著，但成本高，而Ti的成本远低于V。为例降低成本，寻找V-Ti最佳的匹配值，因此提出V-Ti复合型贝氏体非调质钢。本发明的实施例提供了一种控制V-Ti复合型贝氏体非调质钢及其制作方法，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。

根据本发明的一个方面，提供了一种控制V-Ti复合型贝氏体非调质钢组织，按照重量百分比，各个组成成分包括：C 0.20％～0.25％；Si0.40％～0.50％；Mn 1.90％～2.10％；P≤0.0080％；S 0.035％～0.055％；Al0.015％～0.035％；N 0.006％～0.008％；O≤0.001％，Cr 0.50％～0.60％；V0.10％～0.20％；Ti 0.30％～0.50％。

优选地，所述控制V-Ti复合型贝氏体非调质钢组织用于制作以锰、硅作为合金元素的非调质钢。

根据本发明的另一个方面，提供了一种控制V-Ti复合型贝氏体非调质钢组织的制作方法，其特征在于，包括：