一种无硅铝超细贝氏体钢及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115874116A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211688718.5C22C38/24(2006.01)(22)申请日2022.12.27C22C38/22(2006.01)C22C38/26(2006.01)(71)申请人北京理工大学C22C38/58(2006.01)地址100081北京市海淀区中关村南大街5C22C38/46(2006.01)号C22C38/44(2006.01)(72)发明人熊志平张超杨德振王迎春C22C38/48(2006.01)程兴旺C21D6/00(2006.01)(74)专利代理机构成都方圆聿联专利代理事务C21D1/18(2006.01)所(普通合伙)51241专利代理师张淑枝(51)Int.Cl.C22C38/04(2006.01)C22C38/38(2006.01)C22C38/08(2006.01)C22C38/12(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称一种无硅铝超细贝氏体钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种无硅铝超细贝氏体钢及其制备方法。所述无硅铝超细贝氏体钢包括由纳米尺度的贫锰的贝氏体铁素板条和富锰的残余奥氏体片层相互堆叠形成的微观结构，其合金成分包括：C：0.1～1.0wt.％，Mn：2.0～8.0wt.％和Fe，且不含有Al元素和Si元素。在以上合金成分的基础下，所述制备方法包括珠光体化‑快速奥氏体化‑贝氏体化的过程。本发明突破了超细贝氏体钢中需要加入Si和/或Al元素以抑制碳化物析出的传统思路，创新性地在无硅、无铝的合金体系中，获得了超细贝氏体钢，所得产品焊接性能和镀锌能力优异，有助于在汽车领域的大规模应用推广。CN115874116ACN115874116A权利要求书1/1页1.一种无硅铝超细贝氏体钢，其特征在于：其包括由纳米尺度的贫锰的贝氏体铁素板条和富锰的残余奥氏体片层相互堆叠形成的结构，并包括以下合金成分：C：0.1～1.0wt.％，Mn：2.0～8.0wt.％和Fe，且其不含有Al元素和Si元素。2.根据权利要求1所述的无硅铝超细贝氏体钢，其特征在于，其还包括以下成分中的一种或多种：Cr：0～1.5wt.％，Ni：0～3wt.％，V：0～0.5wt.％，Mo：0～0.5wt.％，Nb：0～0.5wt.％。3.权利要求1或2所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：其包括：(1)将熔炼后的原料合金加热至奥氏体单相区并保温，然后冷却至珠光体转变温度区间并保温，进行珠光体化处理；(2)将完成所述珠光体化处理的钢材以≥5℃/s的速率快速加热至奥氏体单相区并保温，进行快速奥氏体化处理；(3)将完成所述奥氏体化处理的钢材从奥氏体单相区冷却至贝氏体转变温度区间并保温，进行贝氏体转变，最后冷却至室温，得到所述基于非均质锰分布的无硅铝超细贝氏体钢；其中，所述原料合金为含有所述合金成分而未经热处理的钢材；所述奥氏体单相区为温度在奥氏体完全转变温度之上10～200℃范围内的温度区间。4.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述奥氏体单相区的温度为700～900℃，其保温时间为10～120min。5.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述珠光体转变温度区间为450～650℃，其保温时间为0.5～48h。6.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述奥氏体单相区的温度为700～900℃，其保温时间为0～10min。7.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述贝氏体转变温度区间为150～450℃，其保温时间为0.5～24h。8.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：其还包括：在步骤(1)前，对所述原料合金进行均匀化处理；和/或，在步骤(1)前，对所述原料合金进行轧制和/或锻造。9.根据权利要求3所述的无硅铝超细贝氏体钢的制备方法，其特征在于：其具体包括：(1)将熔炼好的原料合金加热到1100～1300℃，保温20～50h进行均匀化处理，其后在900～1100℃进行热轧，压下率为70～90％，轧后空冷至室温，得到热轧后的钢板；(2)将所述热轧后的钢板升温到700～900℃保温10～20min，得到充分奥氏体化的钢材；(3)将所述充分奥氏体化的钢材在550～650℃下保温5～10h，进行珠光体化，然后通过水淬火至室温，得到珠光体化的钢材；(4)将所述完成珠光体化处理的钢材以5～80℃/s的升温速率快速加热到750～850℃保温10～100s，得到快速奥氏体化后的钢材；(5)将所述快速奥