CN102776438A - 一种铌镧微合金化Mn-B系超高强度钢板及其热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种铌镧微合金化Mn-B系超高强度钢板及其热处理工艺，属于钢铁材料热处理技术领域。钢板的化学成分及含量（重量百分比）为：C 0.14%-0.35%，Mn 1.5%-2.0%，Si 0.6%-1.0%，P≤0.015%，S≤0.002%，Nb 0.01%-0.06%，B 0.0005%-0.0040%，La 0.001%-0.5%，余量为Fe和不可避免的杂质。热处理工艺制度为：奥氏体化温度880-940℃，保温时间0.5-5小时后水淬；回火温度190-250℃，保温时间1-15小时。由此热处理工艺生产的钢板具有优良的力学性能，抗拉强度达到1200-1400MPa，屈服强度1000-1300MPa，延伸率6-15%，具有生产成本低，可工业化生产5-25mm厚度规格钢板的特点。
Description
技术领域
本发明公开了一种铌镧微合金化Mn-B系超高强度钢板及其热处理工艺，属于钢铁材料热处理技术领域。
背景技术
铌作为一种重要的合金元素，因其非常有价值的特性而被广泛地应用于钢铁生产中。铌可以通过晶粒细化的途径实现钢铁材料强度和塑性的平衡。目前，比较成熟的铌微合金化钢种有热轧板、冷轧钢带、钢筋、线棒和特殊钢等。由于铌元素具有稳定间隙原子、降低Ar3、细化奥氏体晶粒等一系列的有益作用，因而使得含铌钢材产量逐年递增，由1990年的3万吨发展到二十一世纪初的2700万吨，应用领域覆盖了国防、汽车、建筑等多个国民经济领域。
固溶铌在珠光体转变过程中首先存在于奥氏体中，铌的存在影响碳的扩散，即铌原子拖曳碳原子使其扩散缓慢；珠光体转变刚刚开始时先是形成亚稳定的不含铌的渗碳体，随后渗碳体逐渐转变为稳定的富有铌的碳化物相。铌在扩散中的这种滞后现象，反映了固溶铌能够推迟稀土微合金钢中珠光体的转变，其主要原因不是铌自身扩散的缓慢，而是铌对碳的扩散的影响。
稀土在钢中也有一定的固溶量，由于固溶在钢中的微量稀土元素(铈、镧)的原子半径比铁原子半径大，因此难以溶入完整的γ-Fe和α-Fe点阵中，故只能向晶界等缺陷处偏聚，并且由于在晶界处偏聚而产生内吸附现象降低奥氏体的相对晶界能，从而推迟晶界上的形核过程。另外，稀土元素的原子在钢中的存在引起晶格畸变，这些畸变使碳原子的扩散困难，因而使碳的扩散激活能提高，降低碳的扩散系数。本发明公开了一种铌镧微合金化Mn-B系超高强度钢板及其热处理工艺，通过铌和镧两种稀有金属元素的微合金化作用改善钢板的力学性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种铌镧微合金化Mn-B系超高强度钢板及其热处理工艺。实现本发明的技术方案如下所述，将含有如下化学成分的钢板放入加热炉进行热处理加热，保温一段时间后进行水淬并进行低温回火处理。
钢板的化学成分及含量（重量百分比）为：C 0.14%-0.35%，Mn 1.5%-2.0%，Si 0.6%-1.0%，P≤0.015%，S≤0.002%，Nb 0.01%-0.06%，B 0.0005%-0.0040%，La 0.001%-0.5%，余量为Fe和不可避免的杂质。
热处理工艺制度为：奥氏体化温度880-940℃，保温时间0.5-5小时后水淬；回火温度190-250℃，保温时间1-15小时后空冷。
由此热处理工艺处理的钢板具有优良的力学性能，抗拉强度达到1200-1400MPa，屈服强度1000-1300MPa，延伸率6-15%。稀土La的添加和利用可提高钢材的淬透性，减少合金元素的加入量，降低生产成本。依据这一思路不仅可获得高性能、低成本的产品，而且可以发挥企业资源优势，实现降本增效的节约式发展模式。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作详细的描述。
钢板的（重量百分比）化学成分含量为：C 0.25%，Mn 1.26%，Si0.33%，P 0.012%，S 0.002%，Nb 0.037%，B 0.0007%，La 0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例1
钢板厚度为8mm，其热处理工艺制度为：奥氏体化温度900℃，保温时间45分钟后水淬。200℃低温回火，保温5小时，空冷。取样检测，其力学性能检测值见表1。
表1 力学性能检测值
实施例2
钢板厚度为8mm，其热处理工艺制度为：奥氏体化温度910℃，保温时间45分钟后水淬。200℃低温回火，保温5小时，空冷。取样检测，其力学性能检测值见表2。
表2 力学性能检测值
实施例3
钢板厚度为8mm，其热处理工艺制度为：奥氏体化温度920℃，保温时间45分钟后水淬。200℃低温回火，保温5小时，空冷。取样检测，其力学性能检测值见表3。
表3 力学性能检测值
Claims (2)
1.一种铌镧微合金化Mn-B系超高强度钢板，其特征在于以重量百分比计其化学成分及含量为：C 0.14%-0.35%，Mn 1.5%-2.0%，Si 0.6%-1.0%，P≤0.015%，S≤0.002%，Nb 0.01%-0.06%，B 0.0005%-0.0040%，La 0.001%-0.5%，余量为Fe和不可避免的杂质；其力学性能为：抗拉强度1200-1400MPa，屈服强度1000-1300MPa，延伸率6-15%。
2.一种如权利要求1所述特征的铌镧微合金化Mn-B系超高强度钢板的热处理方法，其特征在于所述钢板的热处理工艺制度为：热处理工艺制度为：奥氏体化温度880-940℃，保温时间0.5-5小时后水淬；回火温度190-250℃，保温时间1-15小时，空冷。
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