CN113549840A - 一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法 - Google Patents

一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113549840A
CN113549840A CN202110726399.1A CN202110726399A CN113549840A CN 113549840 A CN113549840 A CN 113549840A CN 202110726399 A CN202110726399 A CN 202110726399A CN 113549840 A CN113549840 A CN 113549840A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
strength
steel
controlling
elongation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110726399.1A
Other languages
English (en)
Inventor
孟静竹
刘仁东
郭金宇
张峰
徐荣杰
王科强
靳友鹏
孙建伦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Angang Steel Co Ltd
Original Assignee
Angang Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Angang Steel Co Ltd filed Critical Angang Steel Co Ltd
Priority to CN202110726399.1A priority Critical patent/CN113549840A/zh
Publication of CN113549840A publication Critical patent/CN113549840A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium

Abstract

本发明涉及汽车用钢制造技术领域，尤其涉及一种780MPa级的高强塑积Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢及其制备方法。其化学成分按重量百分比为：C：0.76％～0.95％，Si：0.3％～0.5％，Mn：16％～19％，P：≤0.050％，S:≤0.050％，Al：8.5～11％，余量为Fe和不可避免的杂质。1)通过转炉进行冶炼，得到满足上述成分要求的钢水，钢水温度控制在1530℃～1650℃；2)连铸：浇铸温度控制在1350～1500℃，控制连铸坯厚度为120～180mm；3)热连轧：铸坯入炉温度控制在400～700℃，加热温度为1100～1250℃；开轧温度为1050～1150℃，终轧温度在900℃以上；卷曲温度在650℃以上，卷曲温降大于4℃/s，热轧卷厚度为3～6mm。具有低密度、高强度、高延伸率、抗拉强度高、强塑积的优点；生产工艺稳定，生产成本低，在传统生产线上能够实现工业化生产。

Description

一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车用钢制造技术领域，尤其涉及一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法。
背景技术
当前，汽车工业的发展趋势是节能、减重、环保和提高安全性，采用轻质材料来减轻质量可以达到这个目的，其中最有效的措施是利用低密度材料，从而减轻车的整体质量。轻质钢中加入一定量的铝，能够在一定程度上减小钢的密度，因此受到了现代汽车行业及其他制造行业的广泛关注。热轧汽车钢材料的力学性能直接影响着成形性能，随着制造汽车零部件的造型越来越复杂，对汽车材料的力学性能考验越来越严峻，为了满足市场的需求，迫切需要进行高强塑积的热轧轻质汽车钢的研制开发。
CN104674109A公开了“一种低密度Fe-Mn-Al-C系冷轧汽车用钢板及制备方法”，其不足之处在于成本较高的前提下，强塑积只达到了40GPa％。CN109554621A公开了“一种低密度Fe-Mn-Al-C热轧Q&P钢及其制造方法”，不足之处在于强塑积只达到22GPa％，以及轻量化效果不明显。CN109554622A公开了“淬火至贝氏体区获得Q&P组织的热轧Fe-Mn-Al-C钢及制造方法”，不足之处在于强塑积只达到了21GPa％，以及轻量化效果不明显。CN111676409A公开了一种低密度低成本Fe-Mn-Al-C中熵合金的制备方法，不足之处在于其生产方式为铸造，成本高，不适合汽车钢大批量生产的需求。CN108642403A公开了“一种780MPa级超高强度Fe-Mn-Al-C系轻质铸钢及其制备方法”，不足之处在于其需要添加稀土元素以及V等元素，成本较高，轻量化效果不明显。
现有技术存在强塑积小、轻量化效果不明显、铸造生产成本高等诸多不足。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法，热轧轻质钢卷或钢板具有低密度、高强度、高延伸率、抗拉强度高、强塑积的优点；生产工艺稳定，生产成本低，实施性强，易操作，在传统生产线上能够实现工业化生产。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其化学成分按重量百分比为：
C：0.76％～0.95％，Si：0.3％～0.5％，Mn：16％～19％，P：≤0.050％，S:≤0.050％，Al：8.5～11％，余量为Fe和不可避免的杂质。
一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢的制备方法，工艺流程为转炉冶炼→连铸→热连轧，具体包括如下步骤：
1)转炉冶炼：按上述重量百分比进行配料，通过转炉进行冶炼，得到满足上述成分要求的钢水，钢水温度控制在1530℃～1650℃；
2)连铸：浇铸温度控制在1350～1500℃，控制连铸坯厚度为120～180mm；
3)热连轧：铸坯入炉温度控制在400～700℃，加热温度控制在1100～1250℃；开轧温度为1050～1150℃，终轧温度在900℃以上；卷曲温度在650℃以上，卷曲温降大于4℃/s，热轧卷厚度为3～6mm。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的钢材含有一定量的Al，Al元素可以有效的降低钢的密度，达到轻量化目的，有利于在钢中形成残余奥氏体。
2)本发明采用转炉冶炼→中薄板坯连铸连轧的生产工艺，在传统的生产线上能够实现轻质钢的工业化生产，不需要添加新的生产设备，具有生产成本低、生产工艺稳定、实施性强、易操作的优点。
3)热轧轻质钢卷(或钢板)抗拉强度大于780MPa，延伸率大于55％，强塑积大于43GPa％，密度在6.98-7.15g/cm3的热轧轻质钢，具有低密度，高强度，高延伸率的优点。
具体实施方式
本发明公开了一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其化学成分按重量百分比为：
C：0.76％～0.95％，Si：0.3％～0.5％，Mn：16％～19％，P：≤0.050％，S:≤0.050％，Al：8.5～11％，余量为Fe和不可避免的杂质。
C：为钢中成本最低、稳定效果最好的奥氏体稳定元素，同时具有良好的固溶强化效果。C元素含量过低，会降低钢的强度和奥氏体的稳定性；C元素含量过高，容易在晶界处析出碳化物，降低钢的性能。因此，C元素含量的范围为0.75％～0.95％。
Mn：钢中的奥氏体稳定元素。Mn元素含量过低，会导致钢板发生马氏体相变，降低钢板的塑性。因此，Mn元素含量的范围为16％～19％。
Si：在钢中主要起到脱氧的作用，减少钢中的夹杂。Si元素含量过低，起不到脱氧的作用；Si元素含量过高，会降低钢板的表面质量。
Al：在钢中主要起到降低钢材密度，抑制渗碳体的形成，有利于在钢中形成残余奥氏体。Al元素含量过低，会导致钢板密度降低不明显和不利于形成残余奥氏体；Al元素含量过高，会导致连铸生产困难和力学性能下降。
P：是钢中的有害元素，其含量越低越好。
S：是钢中的有害元素，其含量越低越好。
一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢的制备方法，工艺流程为转炉冶炼→连铸→热连轧，具体包括如下步骤：
1)转炉冶炼：按上述重量百分比进行配料，通过转炉进行冶炼，得到满足上述成分要求的钢水，钢水温度控制在1530℃～1650℃；
2)连铸：浇铸温度控制在1350～1500℃，控制连铸坯厚度为120～180mm；
3)热连轧：铸坯入炉温度控制在400～700℃，加热温度控制在1100～1250℃；开轧温度为1050～1150℃，终轧温度在900℃以上；卷曲温度在650℃以上，卷曲温降大于4℃/s，热轧卷厚度为3～6mm。
通过上述方法可以得到抗拉强度大于780MPa，延伸率大于55％，强塑积大于43GPa％，密度在6.98-7.15g/cm3的热轧轻质钢。
【实施例】
一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢化学成分，按重量百分比由以下组分组成，见表1：
表1一种780MPa级高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢化学成分wt％
Figure BDA0003137726230000031
Figure BDA0003137726230000041
一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢的制备方法，工艺流程为转炉冶炼→连铸→热连轧。热轧工艺见表2，力学性能见表3。
表2一种780MPa级高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢热轧工艺参数
实施例 加热温度(℃) 开轧温度(℃) 终轧温度(℃) 卷曲温度(℃)
1 1250 1131 920 652
2 1250 1109 930 654
3 1230 1148 923 672
4 1230 1122 905 680
5 1210 1101 943 663
6 1190 1100 922 652
表3一种780MPa级高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢力学性能
实施例 Rp0.2(MPa) Rm(MPa) A50(％) n
1 563 790 55.4 0.23
2 560 798 55.7 0.23
3 606 810 54.5 0.22
4 582 802 55.0 0.22
5 572 793 54.8 0.21
6 579 781 55.3 0.22
本发明热轧轻质钢卷或钢板具有低密度、高强度、高延伸率、抗拉强度高、强塑积的优点。本发明生产工艺稳定，生产成本低，实施性强，易操作，在传统生产线上能够实现工业化生产。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比为：
C：0.76％～0.95％，Si：0.3％～0.5％，Mn：16％～19％，P：≤0.050％，S:≤0.050％，Al：8.5～11％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢的制备方法，其特征在于，工艺流程为转炉冶炼→连铸→热连轧，具体包括如下步骤：
1)转炉冶炼：按上述重量百分比进行配料，通过转炉进行冶炼，得到满足上述成分要求的钢水，钢水温度控制在1530℃～1650℃；
2)连铸：浇铸温度控制在1350～1500℃；
3)热连轧：铸坯入炉温度控制在400～700℃，然后加热；开轧温度为1050～1150℃，终轧温度在900℃以上；卷曲温度在650℃以上，卷曲温降大于4℃/s，热轧卷厚度为3～6mm。
3.根据权利要求2所述的一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢的制备方法，其特征在于，所述步骤2)还包括控制连铸坯厚度为120～180mm。
4.根据权利要求2所述的一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢的制备方法，其特征在于，所述步骤3)加热温度控制在1100～1250℃。
CN202110726399.1A 2021-06-29 2021-06-29 一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法 Pending CN113549840A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110726399.1A CN113549840A (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110726399.1A CN113549840A (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113549840A true CN113549840A (zh) 2021-10-26

Family

ID=78131001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110726399.1A Pending CN113549840A (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113549840A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070209738A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 National Chiao Tung University High strength and high toughness alloy with low density and the method of making
CN101405420A (zh) * 2005-12-20 2009-04-08 萨尔茨吉特法特尔有限公司 可形变轻质结构钢
CN104674109A (zh) * 2015-03-11 2015-06-03 北京科技大学 一种低密度Fe-Mn-Al-C系冷轧汽车用钢板及制备方法
CN107557679A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 鞍钢股份有限公司 具有良好强塑性的轻质奥氏体钢及其生产方法
CN107641763A (zh) * 2017-09-29 2018-01-30 安徽工业大学工商学院 一种高强塑积的低密度高锰钢
CN108642403A (zh) * 2018-05-28 2018-10-12 河北工业大学 一种780MPa级超高强度Fe-Mn-Al-C系轻质铸钢及其制备方法
WO2020115526A1 (en) * 2018-12-04 2020-06-11 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet, method of production thereof and use of such steel to produce vehicle parts

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101405420A (zh) * 2005-12-20 2009-04-08 萨尔茨吉特法特尔有限公司 可形变轻质结构钢
US20070209738A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 National Chiao Tung University High strength and high toughness alloy with low density and the method of making
CN104674109A (zh) * 2015-03-11 2015-06-03 北京科技大学 一种低密度Fe-Mn-Al-C系冷轧汽车用钢板及制备方法
CN107557679A (zh) * 2016-06-30 2018-01-09 鞍钢股份有限公司 具有良好强塑性的轻质奥氏体钢及其生产方法
CN107641763A (zh) * 2017-09-29 2018-01-30 安徽工业大学工商学院 一种高强塑积的低密度高锰钢
CN108642403A (zh) * 2018-05-28 2018-10-12 河北工业大学 一种780MPa级超高强度Fe-Mn-Al-C系轻质铸钢及其制备方法
WO2020115526A1 (en) * 2018-12-04 2020-06-11 Arcelormittal Cold rolled and annealed steel sheet, method of production thereof and use of such steel to produce vehicle parts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111979489B (zh) 一种780MPa级高塑性冷轧DH钢及其制备方法
KR100711361B1 (ko) 가공성이 우수한 고망간형 고강도 열연강판 및 그 제조방법
JP4650006B2 (ja) 延性および伸びフランジ性に優れた高炭素熱延鋼板およびその製造方法
CN112095046B (zh) 一种超高强度冷轧dh1180钢及其制备方法
CN112048681A (zh) 一种980MPa级高成形性冷轧DH钢及其制备方法
KR20060043099A (ko) 고탄소 열연강판 및 그 제조방법
CN104593674A (zh) 热镀锌超低碳烘烤硬化钢及其生产方法
CN109694990B (zh) 具有良好强塑性的轻质相变诱导塑性钢及其生产方法
CN113388773B (zh) 1.5GPa级高成形性抗氢脆超高强汽车钢及制备方法
CN111979490A (zh) 一种高延展、高成形性能冷轧dh590钢及其生产方法
WO2014171057A1 (ja) 高強度熱延鋼板およびその製造方法
CN113403550B (zh) 高塑性耐疲劳的冷轧热镀锌dh1180钢板及制备方法
CN111218620A (zh) 一种高屈强比冷轧双相钢及其制造方法
WO2009008548A1 (ja) 降伏強度が低く、材質変動の小さい高強度冷延鋼板の製造方法
CN110832100B (zh) 用于拼焊板的钢材料及使用该钢材制造热冲压部件的方法
CN109097664B (zh) 一种900MPa级厚规格高韧性热轧钢带及其制备方法
CN107513669A (zh) 一种高强冷轧方矩形管用钢及其制造方法
CN109136724B (zh) 一种低屈强比q690f工程机械用钢板及其制造方法
CN112739834A (zh) 经热轧的钢板及其制造方法
KR101726139B1 (ko) 연신율 및 충격 인성이 우수한 열간 프레스 부재 및 그 제조방법
CN108866437A (zh) 980MPa级轻质细晶的相变诱导塑性钢及其制备工艺
CN113549840A (zh) 一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法
EP3553197B1 (en) High strength steel wire having excellent corrosion resistance and method for manufacturing same
CN112442638A (zh) 抗拉强度500MPa以上的热轧车轮用钢及其制造方法
CN102409252A (zh) 一种超高强度冷轧钢板及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211026

RJ01 Rejection of invention patent application after publication