一种中锰钢板的热处理方法技术

本发明专利技术涉及一种中锰钢板的热处理方法,所述方法包括,获得锰质量分数为4

【技术实现步骤摘要】
一种中锰钢板的热处理方法


[0001]本专利技术属于中厚板制造
，尤其涉及一种中锰钢板的热处理方法。

技术介绍

[0002]中锰钢具有回火马氏体和逆转变奥氏体复合组织，是一种高强度高韧性的中厚板，可应用于海洋油气资源开发平台。中锰钢为了获得良好的强度和韧性，需要对其进行热处理。目前，较为成熟的处理工艺为两相区淬火处理工艺，而该工艺处理后的中锰钢以逆转变奥氏体和回火马氏体为主，然而，在两相区保温过程中，由于合金元素的扩散，局部奥氏体中出现了合金与碳富集，这种出现合金和碳富集的奥氏体具有相对较好的稳定性，一部分保留至室温，还有部分发生转变形成马氏体。这种马氏体一般为粗大的高碳马氏体组织，在受载时容易导致裂纹的萌生，进而大大恶化了中锰钢的韧性。
[0003]申请号为201610960959.9的中国专利公开了一种高强塑积低碳硅锰系Q&P钢板及异步轧制的制备方法，通过异步轧制后采用中温区退火保温后，而后淬火—配分进行处理；申请号为201710209432.7的中国专利公开了一种通过热成形
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亚温淬火
‑
配分工艺改善钢板力学性能的方法，通过亚温淬火+配分工艺对钢板的性能进行优化；以上两种工艺均是通过两相区保温+淬火配分的思路对钢板的组织进行优化，而无法避免淬火过程中的粗大马氏体板条的形成，同时淬火
‑
配分过程只对碳的分配起作用，而无法对组织进行细化。
[0004]申请号为201810535731.4的中国专利公开了一种690MPa级低碳中锰高强度中厚板及淬火
‑
动态配分生产工艺制备方法。该方法相比前面两种，主要是采用缓冷方式让组织进行配分，使过饱和马氏体中的碳原子扩散至附近的残余奥氏体中，使奥氏体更加稳定，然而该方法对于组织中各相的形态与分布未造成实质影响，对于性能的提升水平有限。
[0005]对于上文提到的几种两相区的后续处理工艺，在未对奥氏体进行分割的前提下直接淬火形成马氏体，直接冷至淬火温度的过程中组织过冷度大，容易形成大尺寸马氏体，对韧性带来不利影响，最终导致服役过程中的风险。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种中锰钢板的热处理方法,以解决现有技术中韧性不足,导致服役过程风险较大的问题。
[0007]本专利技术提供了一种中锰钢板的热处理方法,所述方法包括,
[0008]获得锰质量分数为4
‑
8％的热轧中锰钢板；
[0009]将所述热轧中锰钢板加热至Ac1
‑
Ac3温度进行两相区退火处理，获得退火中锰钢板；
[0010]将所述退火中锰钢板以＞2℃/s的速率第一冷却至Ms点以上20
‑
50℃保温，进行第一等温淬火处理，获得第一等温淬火中锰钢板；
[0011]将所述第一等温淬火中锰钢板以＞1℃/s的速率第二冷却至Ms点以下10
‑
40℃保温，进行第二等温淬火处理，获得热处理中锰钢板。
[0012]进一步地，所述两相区退火处理中，加热温度为580
‑
720℃，保温时间为1
‑3×
d1min，其中d1表示所述热轧中锰钢板的厚度。
[0013]进一步地，所述两相区退火处理中，保温时间为3
×
d1min。
[0014]进一步地，所述第一等温淬火处理中，保温时间为0.5
‑2×
d2min，其中，d2表示所述第一等温淬火中锰钢板的厚度。
[0015]进一步地，所述第二等温淬火处理中，保温时间为1
‑3×
d2min。
[0016]进一步地，所述第一冷却的冷却方法为如下任意一种：层流冷却、盐浴淬火。
[0017]进一步地，所述热轧中锰钢由如下质量分数的化学成分组成：C：0.02
‑
0.1％，Si：0.1～0.25％，Mn：4.0～8.0％，Ti：0.008～0.025％，其余是Fe及其它不可避免的杂质元素。
[0018]进一步地，所述热轧中锰钢板的厚度为10
‑
40mm。
[0019]进一步地，所述Ms的温度为330
‑
370℃。
[0020]进一步地，所述将所述退火中锰钢板以＞1℃/s的速率第一冷却至Ms点以上20
‑
50℃保温，包括，
[0021]对所述退火中锰钢板进行3
‑
5道次的两相区轧制；所述两相区轧制的总压下率为8
‑
12％；
[0022]对所述两相区轧制后的退火中锰钢板以＞1℃/s的速率第一冷却至Ms点以上20
‑
50℃保温。
[0023]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0024]本专利技术提供了一种中锰钢板的热处理方法，该方法是将热轧中锰钢板在两相区温度Ac1
‑
Ac3退火后，再依次进行Ms点以上和Ms点以下两次等温淬火处理，通过Ms点以上等温淬火处理，使组织中形成部分贝氏体板条，该贝氏体板条可以分隔逆转变奥氏体，使组织充分细化；同时还可以抑制两相区退火后直接冷至较低温度所造成的在逆转变奥氏体中形成贯穿晶粒的粗大马氏体组织，这种粗大马氏体组织不利于组织韧性的提高；通过在Ms点以下等温淬火处理可以使奥氏体转变为更为精细的马氏体板条，从而促进中锰钢获得更好的强韧性。采用本专利技术的热处理方法，使中锰钢板的抗拉强度为1152
‑
1223MPa,屈服强度为812
‑
874MPa,
‑
40℃V型冲击功为78
‑
85J，具有良好强韧性。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0026]图1为实施例1的热处理结束后的中锰钢板的微观金相组织；
[0027]图2为实施例1热处理结束后的中锰钢板的TEM微观组织照片；
[0028]图3为实施例2的热处理结束后的中锰钢板的微观金相组织；
[0029]图4为对比例1的热处理结束后的中锰钢板的微观金相组织；
[0030]图5为对比例1热处理结束的后的中锰钢板的TEM微观组织照片；
[0031]图6为对比例2的热处理结束后的中锰钢板的微观金相组织。
具体实施方式
[0032]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0033]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中锰钢板的热处理方法,其特征在于,所述方法包括,获得锰质量分数为4
‑
8％的热轧中锰钢板；将所述热轧中锰钢板加热至Ac1
‑
Ac3温度进行两相区退火处理，获得退火中锰钢板；将所述退火中锰钢板以＞1℃/s的速率第一冷却至Ms点以上20
‑
50℃保温，进行第一等温淬火处理，获得第一等温淬火中锰钢板；将所述第一等温淬火中锰钢板以＞0.5℃/s的速率第二冷却至Ms点以下10
‑
40℃保温，进行第二等温淬火处理，获得热处理中锰钢板。2.根据权利要求1所述的一种中锰钢板的热处理方法，其特征在于，所述两相区退火处理中，加热温度为580
‑
720℃，保温时间为1
‑3×
d1min，其中，d1表示所述热轧中锰钢板的厚度。3.根据权利要求2所述的一种中锰钢板的热处理方法，其特征在于，所述两相区退火处理中，保温时间为3
×
d1min。4.根据权利要求1所述的一种中锰钢板的热处理方法，其特征在于，所述第一等温淬火处理中，保温时间为0.5
‑2×
d2min，其中，d2表示所述第一等温淬火中锰钢板的厚度。5.根据权利要求4所述的一种中锰钢板的热处理方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯凯，马龙腾，路士平，狄国标，王彦锋，马长文，王小勇，赵新宇，邹扬，王胜荣，魏运飞，张学峰，刘金刚，黄乐庆，王根矶，何元春，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：