[发明专利]一种高强塑积的低密度高锰钢

权利要求书

1.一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述低密度钢中的Mn和Al的质量百分比之和>28％。

2.根据权利要求1所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述低密度钢中Mn的质量百分比为19.40～20％，所述Mn与Al质量之比为1.8～2.0。

3.根据权利要求1所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述低密度钢的化学成分质量百分比为：Mn：19.40～20％；Al：9.82～10％；C：0.98～1％；P≤0.003％；S≤0.003％，其余为Fe及其它不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述低密度钢的组织构成为：铁素体+奥氏体+κ-碳化物的三相组织。

5.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于，所述的低密度钢由如下步骤制得：

(1)冶炼，将金属原料加入冶炼炉进行冶炼，得到钢液；

(2)铸造，将步骤(1)得到的钢液注入模具中，得到低密度钢的铸坯；

(3)热轧，将步骤(2)得到的低密度钢的铸坯加热到1150～1250℃并保温，随后进行至少两次热轧；

(4)固溶处理，将步骤(3)得到的低密度钢在温度1000～1100℃下保温，之后进行淬火处理；

(5)冷轧，将步骤(4)得到的低密度钢进行至少两次冷轧，冷轧的累计变形量为67％；

(6)退火处理，退火完成后冷却至室温，得到低密度钢。

6.根据权利要求5所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述步骤(1)中的冶炼方法为：将工业纯铝、纯铁和Fe-Mn加入冶炼炉中进行真空熔炼，在熔炼的过程中加入添加剂，并向冶炼炉中通入氩气进行搅拌，所述添加剂包括稀土、高岭土和生物质。

7.根据权利要求5所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述步骤(2)中的铸造方式为模铸，模铸的过程控制钢水的过热度为20～30℃，模具的模温为步骤(1)钢水温度的10％，在模具的底面装铺有保护渣；所述保护渣的添加量为钢水质量的0.26～0.29％，该保护渣包括铝矾土、白云石、高炉渣、水泥熟料和硅灰石。

8.根据权利要求5所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述步骤(2)中的冷却方式为二次冷却，第一次冷却采用软水冷却，第二次冷却采用纯水冷却，第二次冷却水流量为第一次冷却水流量的70～80％。

9.根据权利要求5所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述步骤(3)中的热轧道次为2～4道次，所述的热轧处理的终轧温度为850～900℃，热轧前对步骤(2)所得的低密度钢进行加热，加热到1150～1250℃，并保温2h。

10.根据权利要求6-9任一项所述的一种高强塑积的低密度高锰钢，其特征在于：所述步骤(4)中的固溶处理的温度为1050℃，保温时间1h，水淬过程中的冷却速度>20℃/s。