[發明專利]一種超高強度和塑性的熱軋奧氏體低密度鋼及生產方法

有效

• 申請號: 202010626269.6
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111663085B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 甘曉龍;萬響亮;徐光;趙剛;劉升;許耀文;肖歡;楊庚蔚
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/14;B21B45/02;B21B15/00;B21B1/02;C21D8/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種超高強度和塑性的熱軋奧氏體低密度鋼，其組分及wt%為：C：0.45~0.89%，Si：0.02~0.19%，Mn：16.5~29.1%，Al：5.1~13.3%，Ti：0.21~0.33%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，N：≤0.010%；生產方法：冶煉并連鑄成坯；對連鑄加熱；粗軋；噴水冷卻；精軋；快速加熱；卷取；自然冷卻至室溫。本發明屈服強度在1307~1398MPa，抗拉強度在1653~1721MPa，延伸率在49~56%，用于制作成型要求更復雜的結構部件，并極大的拓展了低密度鋼的使用范圍。

技術領域

本發明涉及一種高強度熱軋鋼及其生產方法，確切地屬于一種抗拉強度≥1650MPa的熱軋奧氏體低密度鋼及其生產方法。特別適宜在短流程產線生產。

背景技術

低密度鋼是指通過向鋼中添加輕質元素如鋁、硅和鎂等，使鋼材的密度降低的一類鋼。當鋼中添加質量分數為5~15%的鋁時，其密度只有常規鋼密度的80%左右，具有顯著的減重效果，廣泛應用于汽車和機械制造等領域。奧氏體低密度鋼作為低密度鋼的一種，因其具有出色的成型性能，受到了越來越多的關注。

在現有技術中，奧氏體低密度鋼一般會在鋼中加入大量的Mn等奧體氏體穩定化元素，降低奧氏體向鐵素體轉變的溫度，使鋼帶在較低的溫度條件下仍能保留大量的奧氏體組織，具有大量奧氏體組織的鋼材一般具有較好的塑性，然而以奧氏體組織為主的鋼普遍存在的問題是該類鋼的強度較低，其屈服強度一般小于500MPa，作為結構件使用時受到很大的限制，如何進一步提高奧氏體低密度鋼的強度是目前先進高強鋼研究領域的熱點之一。

如經檢索的：

中國專利申請號為2018111220515.X的外文文獻，公開了《一種980MPa級高延性低密度汽車用奧氏體鋼及其制備方法》。該文獻的化學成分質量百分比(％)為：C 0.5％～1.0％、Si 0.2％～0.5％、Mn 12％～16％、Alt 5％～8％、Ti 0.1％～0.3％、Ce：0.02％～0.04％、P≤0.01％、S≤0.01％、N≤0.004％，余量為Fe。其生產方法包括鐵水連鑄-粗軋-精軋-冷卻-卷取-冷軋-連續退火-平整。該方法基于常規噴氣冷卻退火生產方法，獲得了一種屈服強度范圍為645~762MPa，抗拉強度范圍為954~1027MPa，延伸率為25~44%的奧氏體鋼。該文獻存在的不足是不僅屈服、抗拉強度和延伸率相對較低，難以適用于成型要求復雜的結構部件，且在熱軋后需要進行冷軋和退火才能得到，生產流程和生產周期較長。

中國專利申請號為201410069023.8的文獻，公開了《一種超高強度 C-Al-Mn-Si系低密度鋼及其制備方法》。該文獻元素組成及含量為：C：0.28~1.15%，Al：3.0~12.0%，Mn：6.9~27.6%，Si：0.01~2.0%；并包括以下元素中的一種或幾種：Cr：0.01~0.80%，Ni：0.01~0.60%，Mo：0.01~0.30%，V：0.001~0.10%，Nb：0.001~0.06%，Ti：0.001~0.02%，且該組成的剩余部分為Fe和雜質；工藝依次為：冶煉后在900～1200℃進行均勻化處理；水冷至室溫；在300～600℃進行時效處理2～50小時；再水冷至室溫，最后得到超高強度C-Al-Mn-Si系低密度鋼。其存在的問題是，不僅生產工序復雜，生產所需時間長，難以進行批量化工業生產。且抗拉強度僅為960~1350MPa。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在而不足，提供一種屈服強度在1307~1398MPa，抗拉強度在1653~1721MPa，延伸率在49~56%的熱軋奧氏體低密度鋼及生產方法

實現上述目的的措施：