專利名稱：一種鈮鑭微合金化Mn-B系超高強度鋼板及其熱處理工藝的制作方法
技術領域：
本發明公開了一種鈮鑭微合金化Mn-B系超高強度鋼板及其熱處理工藝，屬于鋼鐵材料熱處理技術領域。
背景技術：
鈮作為一種重要的合金元素，因其非常有價值的特性而被廣泛地應用于鋼鐵生產中。鈮可以通過晶粒細化的途徑實現鋼鐵材料強度和塑性的平衡。目前，比較成熟的鈮微合金化鋼種有熱軋板、冷軋鋼帶、鋼筋、線棒和特殊鋼等。由于鈮元素具有穩定間隙原子、降低Ar3、細化奧氏體晶粒等一系列的有益作用，因而使得含鈮鋼材產量逐年遞增，由1990年的3萬噸發展到二十一世紀初的2700萬噸，應用領域覆蓋了國防、汽車、建筑等多個國民經 濟領域。固溶鈮在珠光體轉變過程中首先存在于奧氏體中，鈮的存在影響碳的擴散，即鈮原子拖曳碳原子使其擴散緩慢；珠光體轉變剛剛開始時先是形成亞穩定的不含鈮的滲碳體，隨后滲碳體逐漸轉變為穩定的富有鈮的碳化物相。鈮在擴散中的這種滯后現象，反映了固溶鈮能夠推遲稀土微合金鋼中珠光體的轉變，其主要原因不是鈮自身擴散的緩慢，而是鈮對碳的擴散的影響。稀土在鋼中也有一定的固溶量，由于固溶在鋼中的微量稀土元素(鈰、鑭)的原子半徑比鐵原子半徑大，因此難以溶入完整的Y-Fe和a-Fe點陣中，故只能向晶界等缺陷處偏聚，并且由于在晶界處偏聚而產生內吸附現象降低奧氏體的相對晶界能，從而推遲晶界上的形核過程。另外，稀土元素的原子在鋼中的存在引起晶格畸變，這些畸變使碳原子的擴散困難，因而使碳的擴散激活能提高，降低碳的擴散系數。本發明公開了一種鈮鑭微合金化Mn-B系超高強度鋼板及其熱處理工藝，通過鈮和鑭兩種稀有金屬元素的微合金化作用改善鋼板的力學性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種鈮鑭微合金化Mn-B系超高強度鋼板及其熱處理工藝。實現本發明的技術方案如下所述，將含有如下化學成分的鋼板放入加熱爐進行熱處理加熱，保溫一段時間后進行水淬并進行低溫回火處理。鋼板的化學成分及含量(重量百分比)為C 0. 14%-0. 35%，Mn I. 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
0.00P/0-0. 5%，余量為Fe和不可避免的雜質。熱處理工藝制度為奧氏體化溫度880-940°C，保溫時間0. 5-5小時后水淬；回火溫度190-250°C，保溫時間1-15小時后空冷。由此熱處理工藝處理的鋼板具有優良的力學性能，抗拉強度達到1200_1400MPa，屈服強度1000-1300MPa，延伸率6_15%。稀土 La的添加和利用可提高鋼材的淬透性，減少合金元素的加入量，降低生產成本。依據這一思路不僅可獲得高性能、低成本的產品，而且可以發揮企業資源優勢，實現降本增效的節約式發展模式。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作詳細的描述。鋼板的(重量百分比)化學成分含量為=C 0. 25%，Mn I. 26%，Si 0. 33%，P 0. 012%，
S0. 002%, Nb 0. 037%, B 0. 0007%, La 0. 03%，余量為 Fe 和不可避免的雜質。實施例I 鋼板厚度為8mm，其熱處理工藝制度為奧氏體化溫度900°C，保溫時間45分鐘后水淬。200°C低溫回火，保溫5小時，空冷。取樣檢測，其力學性能檢測值見表I。
項目__Rm(MPa)__R02(MPa)__A (%)
128510437.5
實施例I---
131511277.5表I力學性能檢測值實施例2鋼板厚度為8mm，其熱處理工藝制度為奧氏體化溫度910°C，保溫時間45分鐘后水淬。200°C低溫回火，保溫5小時，空冷。取樣檢測，其力學性能檢測值見表2。表2力學性能檢測值
項目Rm(MPa)Ro2(MPa)A(%)
138412119.5
_9] 實施例3---
138212369.5實施例3鋼板厚度為8mm，其熱處理工藝制度為奧氏體化溫度920°C，保溫時間45分鐘后水淬。200°C低溫回火，保溫5小時，空冷。取樣檢測，其力學性能檢測值見表3。表3力學性能檢測值
項目Rffl(MPa) R0 2(MPa)A (%)
IjjI10556.5
實施例3---
131310957.權利要求
1.一種鈮鑭微合金化Mn-B系超高強度鋼板，其特征在于以重量百分比計其化學成分及含量為C O. 14%-0. 35%, Mn I. 5%-2. 0%, Si O. 6%-1. 0%, P 彡 O. 015%, S 彡 O. 002%, NbO.01%-0. 06%, B O. 0005%-0. 0040%, La O. 001%_0· 5%，余量為 Fe 和不可避免的雜質；其力學性能為抗拉強度1200-1400MPa，屈服強度1000-1300MPa，延伸率6_15%。
2.一種如權利要求I所述特征的鈮鑭微合金化Mn-B系超高強度鋼板的熱處理方法，其特征在于所述鋼板的熱處理工藝制度為熱處理工藝制度為奧氏體化溫度880-940°C，保溫時間O. 5-5小時后水淬；回火溫度190-250°C，保溫時間1_15小時，空冷。
全文摘要
一種鈮鑭微合金化Mn-B系超高強度鋼板及其熱處理工藝，屬于鋼鐵材料熱處理技術領域。鋼板的化學成分及含量(重量百分比)為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%，余量為Fe和不可避免的雜質。熱處理工藝制度為奧氏體化溫度880-940℃，保溫時間0.5-5小時后水淬；回火溫度190-250℃，保溫時間1-15小時。由此熱處理工藝生產的鋼板具有優良的力學性能，抗拉強度達到1200-1400MPa，屈服強度1000-1300MPa，延伸率6-15%，具有生產成本低，可工業化生產5-25mm厚度規格鋼板的特點。
文檔編號C22C38/12GK102776438SQ20121030704
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者劉莉, 史文義, 康利明, 高志國 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司