[发明专利]一种低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢及其制备方法

说明书

本发明涉及钢材领域，具体公开了一种低碳Fe‑Mn‑Al‑Si系TWIP钢及其制备方法，TWIP钢的制备方法包括：步骤1），把低碳钢、锰、铝、硅铁熔炼成钢水；步骤2），把钢水注入模具冷却成粗钢；步骤3），把粗钢经电渣重熔工艺精炼，获得精钢；步骤4），加热精钢并进行重结晶退火，冷却的速度为1‑2℃/min，冷却的同时拉伸精钢以使精钢发生形变，并控制精钢的拉伸形变速度为1‑2mm/min，直至精钢冷却至40‑50℃后，取消对精钢的拉伸操作，取消拉伸应力，取消控温，自然冷却至室温，制得低碳Fe‑Mn‑Al‑Si系TWIP钢。低碳Fe‑Mn‑Al‑Si系TWIP钢由上述制备方法制得。本发明的低碳Fe‑Mn‑Al‑Si系TWIP钢具有降低塑性成型难度的优点。

技术领域

本发明涉及钢材领域，尤其是涉及一种低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢及其制备方法。

背景技术

TWIP钢即孪生诱发塑性钢，其在形变时，会形成孪晶，使得钢材具有更高的强度、更高的塑性以及更高的应变硬化性能，从而使得钢材在受到冲击时，能更好地吸收能量，因此，为了更有效地保护乘客安全，目前已广泛利用上述钢材作为汽车制造材料。

经研究证明，Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢中，当锰含量达到25wt％，铝含量超过3wt％，硅铁含量在2wt％-3wt％之间时，Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢形变时产生的孪晶较多，使得其物理性能非常好，具有很好的应用前景。

但是，在实际产品的生产过程中，汽车材料一般都需要利用钢材通过热轧或冷轧工艺将型材制成各种具体形状，而钢材一般是通过钢水浇筑至模具中成型得到的钢锭、钢棒等基础型材，钢材从钢水冷却至钢锭时，由于热胀冷缩的原理，钢材也会发生一定的形变，使得型材在成型过程中本身就会形成大量孪晶，因此，在需要将型材轧制加工成具体的汽车材料时，由于型材在成型过程中已经生成了大量的孪晶，容易导致型材在轧制的过程中出现抵抗变形的力急剧增加的情况，使得型材在轧制过程中容易开裂，使得Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢的塑性成型十分困难，因此，还有改善的空间。

发明内容

为了降低Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢的塑性成型的难度，本申请提供一种低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢的制备方法，采用如下的技术方案：

一种低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢的制备方法，所述TWIP钢包括以下质量份数的组分：

低碳钢66-70份；

锰32-35份；

铝3.2-3.5份；

硅铁2.6-2.8份；

所述TWIP钢的制备方法包括以下步骤：

步骤1)，把低碳钢、锰、铝、硅铁按上述质量份数比例加入至熔炉中，并熔炼成钢水；

步骤2)，把步骤1)制得的钢水注入模具中，冷却，制成粗钢；

步骤3)，把步骤2)制得的粗钢经电渣重熔工艺精炼，获得精钢；

步骤4)，加热步骤3)制得的精钢，然后再冷却，进行重结晶退火，冷却的速度为1-2℃/min，同时，在冷却过程中同步进行拉伸精钢的操作，并控制精钢的拉伸形变速度为1-2mm/min，直至精钢冷却至40-50℃后，取消对精钢的拉伸操作，并取消对精钢冷却速度的控制，自然冷却至室温，制得低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢。

优选的，所述TWIP钢包括以下质量份数的组分：

低碳钢69-70份；

锰32-33份；

铝3.2-3.3份；