CN102011052A

CN102011052A - 一种孪晶诱导塑性钢板的制备方法

Info

Publication number: CN102011052A
Application number: CN 201010606408
Authority: CN
Inventors: 刘振宇; 张志波; 李成刚; 曹光明; 刘海涛; 高飞
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: CN102011052B

Abstract

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种孪晶诱导塑性钢板的制备方法。本发明的技术方案是：首先按重量百分比为：C：0.01~0.1%，Mn：17~30%，Al：0.01~1%，Si：0.01~1%，P：≤0.1%，S：≤0.1%，V：0.03%~0.2%，La：0.03%~0.2%，余量为Fe的成分配料，采用中频感应炉冶炼；然后将加热好的侧封板安装到铸轧机上；在氩气保护下，将钢水浇入上述铸轧机中铸轧成薄带；最后将所生成的薄带采取空冷或水淬到室温后，直接酸洗、冷轧，经过保温，形成最终产品。本发明无需经过常规的热轧处理，直接冷轧至所需的厚度，可大幅减少生产成本。

Description

一种孪晶诱导塑性钢板的制备方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种孪晶诱导塑性钢板的制备方法。

背景技术

现代汽车结构、性能和技术的重要发展方向是减重、节能、降低排放和提高安全性。高强度是汽车用钢发展的一个主要趋势，人们开始不断追求钢材强度和延展性综合性能的提高。随着冶金工业的发展，先后开发了双向钢和相变诱发塑性钢，并在汽车工业中得到了越来越广的应用，对汽车工业的发展起到了有力的推动作用。而最新研制的孪晶诱导塑性钢是钢材在强度和延展性综合性能上的一次突破。孪晶诱导塑性钢不仅具有很高的强度和成型性，还具有很好的吸收撞击能量的能力，作为汽车用钢在性能上具有很大优势，成为新一代延性高强钢的一个重要发展方向。

孪晶诱导塑性钢的生产因材料本身具有高锰含量，材料强度高，所以对其进行热轧和冷轧生产都相对比较困难。近年来，国外钢铁企业已成功的用薄带铸轧技术生产出Fe-Mn-Si-Al系、Fe-Mn-C系高锰钢薄带以及薄带冷轧产品。例如蒂森克虏伯钢铁股份公司在中国专利，专利申请号为101065503A，专利名称为“具有TWIP 性能的高强度钢带或薄钢板以及通过钢带连铸制备它的方法”中公开了用常规双辊带材浇铸机将钢熔融材料浇铸成1.5mm-10mm厚的薄带材，然后将通过该方法获得的薄带材直接进行中间热轧之后，以10-90%的变形度通过一步或多步冷轧成为冷轧带材，然后对其进行再结晶化退火。但是在以上生产过程中都需先经过热轧，通过热轧过程中的严重变形尽可能地消除预制带材的原始浇铸结构，从而在产生了热轧带材的结构后再冷轧。这一方面增加了基建投资，另一方面在热轧过程中难免造成材料的热加工损耗，降低材料的利用率，从而增加生产的成本。而且在固溶及热轧处理过程中会产生一定量的氧化铁皮，这对生产环境也会造成一定的污染。

发明内容

本发明的目的是根据现有技术存在的不足，提供一种孪晶诱导塑性钢板的制备方法。

实现本发明目的的技术方案是按如下步骤进行：

（1）按重量百分比为：C：0.01~0.1%，Mn：17~30%，Al：0.01~1%，Si：0.01~1%，P：≤0.1%，S：≤0.1%，V：0.03%~0.2%，La：0.03%~0.2%，余量为Fe的成分配料，在氩气保护下采用中频感应炉冶炼，待各组分全部溶化形成钢水后准备浇注；

（2）在钢水冶炼的同时将侧封板放入加热炉内加热到800~1000°C，然后将加热好的侧封板安装到铸轧机上；

（3）在氩气保护下，将钢水浇入上述铸轧机中铸轧，铸轧速度为15m/min，铸轧力为60KN，轧辊采用循环水冷却，最终铸轧成2~4mm的薄带；

（4）将所生成的薄带采取空冷或水淬到室温后，直接酸洗、冷轧，冷轧压下量为68~75%，经过700~1000°C保温，保温时间在5~15min，实现再结晶退火后空冷到室温，形成最终产品；

所述的最终产品孪晶诱导塑性铸轧薄带的厚度为0.8~1.0mm。

与现用技术相比，本发明的特点及其有益效果是：

1.本发明利用铸轧生产技术生产的薄带经过直接冷轧处理后所获得的材料具有良好的力学性能，其强度可达屈服强度420 MPa，抗拉强度1070 MPa，断裂延伸率达59%；

2.本发明直接铸轧成2-4mm的薄带，无需经过常规的热轧处理，直接冷轧至所需的厚度，可大幅减少生产工序；

3.本发明无需经过常规的热轧处理，可不用投资热轧线，降低基建投资。生产过程中无热轧，可减少材料在热轧过程中造成的材料热损耗，从而降低成本；

4.本发明因避免了材料在热轧处理过程中会产生的大量氧化铁皮，所以减少了由此产生的粉尘污染；

5.本发明选用的钢材原料包含总量最少为0.03%重量的V或稀土La，其中V元素或稀土La都可以有效提高材料的抗静延迟断裂性能，并且在保证材料抗静延迟断裂性能的前提下，V元素的添加可提高材料的强度，而稀土La则有利于提高材料的延伸率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：

例1：（1）按重量百分比为：C：0.01%，Mn：17%，Al：0.01%，Si：0.01%，P：0.009%，S：0.008%，V：0.03%，余量为Fe的成分配料，在氩气保护下采用中频感应炉冶炼，待各组分全部溶清形成钢水；

（2）钢水冶炼的同时要对中间包进行烘烤，侧封板放入加热炉内进行加热，使其温度达到800°C，在进行钢水浇注前将加热好的侧封板安装到铸轧机上，然后进行钢水的浇注；

（3）在氩气保护下，将钢水浇入上述铸轧机中铸轧，铸轧速度为15m/min，铸轧力为60KN，轧辊采用循环水冷却，最终铸轧成2mm的薄带；

（4）将所生成的薄带空冷或水淬到室温后，直接酸洗后冷轧冷轧压下量68%，再经800°C保温，保温时间为5min，实现再结晶退火后空冷到室温，形成最终产品孪晶诱导塑性钢板薄带，厚度为0.8mm。

例2：（1）按重量百分比为：C：0.1%，Mn：30%，Al：1%，Si：1%，P：0.008%，S：0.008%，La：0.2%，余量为Fe的成分配料，在氩气保护下采用中频感应炉冶炼，待各组分全部溶清后加入聚渣剂除渣，形成钢水；

（2）钢水冶炼的同时要对中间包进行烘烤，侧封板放入加热炉内进行加热，使其温度达到1000°C，在进行钢水浇注前将加热好的侧封板安装到铸轧机上，然后进行钢水的浇注；

（3）在氩气保护下，将钢水浇入上述铸轧机中铸轧，铸轧速度为15m/min，铸轧力为60KN，轧辊采用循环水冷却，最终铸轧成4mm的薄带；

（4）将所生成的薄带空冷或水淬到室温后，无需固溶处理直接酸洗后冷轧冷轧压下量75%，再经1000°C保温，保温时间为15min，实现再结晶退火后空冷到室温，形成最终产品孪晶诱导塑性钢板薄带，厚度为1mm。

Claims

1.一种孪晶诱导塑性铸轧薄带的制备方法，按以下工艺步骤进行：

（1）按重量百分比为：C：0.01～0.1%，Mn：17～30%，Al：0.01～1%，Si：0.01～1%，P：≤0.1%，S：≤0.1%，V：0.03%～0.2%，La：0.03%～0.2%，余量为Fe的成分配料，在氩气保护下采用中频感应炉冶炼，待各组分全部溶化后形成钢水；

（2）在钢水冶炼的同时将侧封板放入加热炉内加热到800～1000°C，然后将加热好的侧封板安装到铸轧机上；

（3）在氩气保护下，将钢水浇入上述铸轧机中铸轧，铸轧速度为15m/min，铸轧力为60KN，轧辊采用循环水冷却，最终铸轧成2～4mm的薄带；

（4）将所生成的薄带采取空冷或水淬到室温后，直接酸洗、冷轧，冷轧压下量为68～75%，经过700～1000°C保温，保温时间在5～15min，实现再结晶退火后空冷到室温，形成最终产品。

2.根据权利要求1所述的一种孪晶诱导塑性铸轧薄带的制备方法，其特征在于所述的最终产品孪晶诱导塑性铸轧薄带的厚度为0.8～1.0mm。