[发明专利]一种高强高塑TWIP钢及其制备方法

说明书

本发明属于TWIP钢技术领域，提供了一种高强高塑TWIP钢及其制备方法，本发明利用Ce、Ba元素的夹杂物改性、细晶强化和孪晶纳米化来改善TWIP钢的综合性能，同时通过低温冷轧、瞬时退火处理和低温回火处理调控晶粒尺寸，再结合Ce元素，降低了TWIP钢的层错能，促进了孪晶形成并分割晶粒，进一步减小位错运动平均自由程，从而提高屈服强度，最终得到高强高塑的TWIP钢。实施例的结果显示，本发明提供的制备方法制备的TWIP钢的屈服强度为863MPa，抗拉强度为1322MPa，伸长率为50.6％，强塑积为66.9GPa.％。

技术领域

本发明涉及TWIP钢技术领域，尤其涉及一种高强高塑TWIP钢及其制备方法。

背景技术

TWIP钢具有较高的强塑积，奥氏体基体以及TWIP效应而被广泛用于汽车防撞件和安全件，可以在保证用车安全的前提条件下，充分实现轻量化。然而由于TWIP钢屈服强度较低，存在室温动态应变时效以及H致延迟开裂等问题，限制了TWIP钢的实际应用。

为了提高TWIP钢的屈服强度，专利CN102312158A公开了一种含Ti、Nb微合金化的TWIP钢，通过Nb、Ti的沉淀强化作用提高TWIP钢的屈服强度，但是该方法在一定程度上牺牲了TWIP钢的塑性，无法获得高强高塑 TWIP钢。

此外，TWIP钢在熔炼过程中引入的H原子是影响H致开裂的关键因素，这种失效形式对高强钢的影响较大，原因是高强钢受到大的载荷时，内部应力大，H倾向于向应力大的区域扩散，会形成H的偏聚区域，最终导致裂纹的扩展。因此，如何去除或吸附H原子阻止其扩散也是获得高强高塑TWIP 钢亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强高塑TWIP钢及其制备方法，本发明提供的制备方法制备的TWIP钢具有较高的屈服强度和塑性，且抑制了H致延迟开裂现象。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高强高塑TWIP钢的制备方法，包括：将TWIP钢热轧板依次进行低温冷轧、瞬时退火处理和低温回火处理，得到高强高塑TWIP 钢；按质量百分比计，所述高强高塑TWIP钢包括以下组分：C 0.45～0.75％， Mn 16.20～18.80％，Ce 0.01～0.05％，Ba0.02～0.05％，O≤0.0015％，S≤0.003％， P≤0.012％和余量的铁。

优选地，所述Ce以铁铈中间合金的形式加入；所述铁铈中间合金中Ce 的质量含量为5％；所述铁铈中间合金中固溶O含量＜0.005％；所述Ba以硅钡合金的形式加入；所述硅钡合金中Ba的质量含量为30％，Si的质量含量为35％，Fe的质量含量为35％。

优选地，所述低温冷轧的轧制温度为-100～-50℃。

优选地，所述低温冷轧的总变形量为20～50％。

优选地，所述瞬时退火处理的退火温度为700～800℃。

优选地，所述瞬时退火处理的退火时间为60～500s。

优选地，所述低温回火处理的回火温度为450～550℃；所述低温回火处理的回火时间为1～2h。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的高强高塑TWIP钢，所述高强高塑TWIP钢的微观组织包括奥氏体组织的晶粒和纳米孪晶。

优选地，所述奥氏体组织的晶粒的粒径为1～5μm；所述纳米孪晶间的间距为1～2nm。

优选地，所述高强高塑TWIP钢的屈服强度＞800MPa，抗拉强度＞ 1200MPa，伸长率＞50％，强塑积＞65GPa.％。