[发明专利]一种高强中锰钢及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强中锰钢及其制备方法，尤其涉及高强中锰钢的温轧工艺，其化学成分以重量百分比计为：C：0.01～0.5％，Si：0.1～3.0％，Mn：6～10％，A1：0.3～3％，P≤0.03％，S≤0.04％，其余为Fe和杂质。制备方法包括将中锰钢冶炼成钢锭，然后采用真空冶炼技术浇注成铸坯；然后高温锻造成钢坯；将钢坯经过热轧、二段轧制等轧成薄板；对薄板进行酸洗处理，然后将热轧板轧成温轧板；在保护气体保护下对温轧板进行逆向变退火工艺。发明避免了冷轧难以进行大的压下量和材料的冲压性能问题，板材在轧制过程中开裂得到控制，材料的变形抗力小，降低了轧制力，减少了对轧辊的磨损。

技术领域

本发明属于汽车用钢制造领域，涉及一种高强中锰钢及其制备方法，尤其涉及高强中锰钢的温轧工艺。

背景技术

汽车的轻量化可以提高燃油效率并减少废气排放，因此，寻求轻质高强度汽车结构钢引起了各国研究学者的关注。第一代先进高强钢由于较低的强塑积(10～20GPa·％)限制了其在汽车领域的应用，而第二代先进高强钢虽然强塑积可达50GPa·％，但是高合金化成本和较大的制造难度都限制了第二代先进高强钢的商业化生产。近年来，在第一代和第二代汽车钢的基础上提出第三代汽车钢的概念。通过优化钢变形机制，提高钢的强塑积，一般≥30GPa·％，且合金含量不高，因而被认定为是一种比较理想的新一代汽车用钢。

近年来，国内外学者的研究领域对汽车钢的加工路线主要集中在热轧后冷轧汽车钢以及轧后热处理。如中锰TRIP钢，通常先在再结晶区进行热轧，随后冷轧，把冷轧板完全奥氏体化后淬火得到马氏体，然后在两相区长时间保温，通过逆相变得到奥氏体，然后空冷。这种热处理工艺操作不便，耗能较大，合格率低，不利于工业化生产。主要原因在于冷轧过程中连续的冷变形会引起的钢板的强度、硬度上升，韧性、塑性下降，而导致冲压性能恶化，并且板材在轧制过程中容易产生开裂现象。此问题限制了冷轧中锰钢的应用，同时冷轧时对轧机将会产生很强的载荷，缩短轧机的寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种高强中锰钢及其制备方法，尤其涉及高强中锰钢的温轧工艺，本发明避免了冷轧难以进行大的压下量和材料的冲压性能问题，板材在轧制过程中开裂得到控制，材料的变形抗力小，降低了轧制力，减少了对轧辊的磨损。本发明的技术方案如下：

一种高强中锰钢，其化学成分以重量百分比计为：C：0.01～0.5％，Si：0.1～3.0％，Mn：6～10％，A1：0.3～3％，P≤0.03％，S≤0.04％，其余为Fe和杂质。优选的，所述C：0.2％，Si：2.0％，Mn 7％，A1 2.5％，P 0.01％，S 0.03％，余量为Fe及杂质。

本发明高强中锰钢的制备方法，具体步骤如下：高强中锰钢，其化学成分以重量百分比计为：

(1)将中锰钢冶炼成钢锭，其成分按重量百分比为C：0.01～0.5％，Si：0.1～3.0％，Mn：6～10％，A1：0.3～3％，P≤0.03％，S≤0.04％，其余为Fe和杂质；采用真空冶炼技术，温度控制在1450～1550℃，浇注成铸坯；

(2)将铸坯加热至1200℃，保温12h，锻造成钢坯；

(3)将钢坯放入高温炉内，从室温加热到1250℃，保温2h，经过6-8道次热轧成厚度为10mm的薄板，初轧温度为1150℃，终轧温度不低于950℃；随后进行二段轧制，初轧温度为900℃，终轧温度不低于850℃；经过1-2道次热轧成厚度为5mm的薄板，空冷至室温；

(4)用盐酸和水对步骤(3)中的热轧板进行酸洗处理，其中盐酸和水的体积比为1：3，其中，盐酸的浓度150g/L，酸洗温度70-80℃，酸洗时间90-100s；在450～650℃的温度下，将热轧板恒温轧成1-2.5mm的温轧板，轧后空冷至室温；