一种含锰钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种含锰钢及其生产方法，所述含锰钢按质量百分比包括以下组分：碳0.2-1.0％、锰5-15％、铝0.02-1.0％、磷<0.025％、硫<0.025％、氮<.％、硅.-％；并且，还包括以下至少一种合金元素：钛.-.％、铌0.01-1.2％、钒0.01-1.2％；余量为铁元素。采用上述方案，本发明专利技术提供了同时具有TWIP与TRIP效应的钢材，相对于现有的TWIP钢，其含锰量低，具有高强度、高塑性以及低成本的优势，具有很高的市场应用价值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及钢铁冶金，尤其涉及的是，。
技术介绍
近年来开发的高猛钢形变孪晶诱导高塑性(Twinning InducedPlasticity, TffIP)钢，在形变过程中产生形变孪晶具有TWIP效应，因而具有良好的机械性能，如同时具有高强度高塑性，适合制造汽车领域减重和减少气体排放部件，其缺点是高锰含量会导致热轧过程中裂纹大量产生，并且，由于锰是贵金属，因而同时增加生产成本。 相变诱导塑性(Transformat1nof Retained Austenite Induced Plasticity,TRIP)钢在变形过程中，发生马氏体相变具有TRIP效应，残余奥氏体向马氏体转变，增加该钢种的强度和塑性。同时该钢种具有较好的加工硬化能力，具有较好的应变分布和良好的深冲性能，较高的加工硬化能力和较高的机械强度使得该钢种具有好的能量吸收能力，改善碰撞性能，其缺点是屈服强度和抗拉强度不够高，延伸率也不及TWIP钢，综合加工硬化率不如TWIP钢高。 因此，有必要生产同时具有TWIP与TRIP效应的钢材。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新的含锰钢及其生产方法，同时具有TWIP与TRIP效应。 本专利技术的技术方案如下:一种含锰钢，其按质量百分比包括以下组分:碳0.2-1.0VoM 5-15%、铝 0.02-1.0%、磷〈0.025%、硫〈0.025%、氮〈0.03%、硅 0.03-2%；并且，还包括以下至少一种合金元素:钛0.01-1.2%、铌0.01-1.2%、钒0.01-1.2% ;余量为铁元素。 优选的，所述含锰钢中，所述合金元素的总质量百分比不超过2 %。所述含锰钢中，例如，包含0.1 %的钛、0.5%的铌以及0.63%的钒；又如，包含1.1 %的钛与0.8%的铌，又如，包含1.0%的铌与0.2%的钒。钛、铌、钒的总体质量百分比为0.01-2%。 优选的，所述含锰钢中，常温下具有奥氏体、贝氏体、铁素体基体等相。 本专利技术的又一技术方案是，一种含锰钢的生产方法，其包括以下步骤:S1、连铸坯在加热炉中加热到1050°C至1300°C，进行热轧，所述热轧的终轧温度在800°C至1000°C ；S2、在850°C至950°C的连续退火炉中进行临界区退火处理；S3、在温度不超过700°C下卷曲处理；S4、在200°C至400°C温度下进行变形量为10% -50%的温轧；S5、进行变形量10% -50%的冷轧；S6、进行600°C温度以上的连续退火处理。 优选的，所述生产方法中，互置步骤S2、S3。 优选的，所述生产方法中，步骤SI中，所述连铸坯放在1200°C的加热炉中加热I小时。 优选的，所述生产方法中，步骤SI中，所述热轧终轧温度为900°C。 优选的，所述生产方法中，步骤S3中，所述卷曲的温度为650°C。 优选的，所述生产方法中，步骤S4中，在300°C下进行20% -40%轧制量的温轧。 优选的，所述生产方法中，步骤S4之后，还执行酸洗处理。 采用上述方案，本专利技术提供了同时具有TWIP与TRIP效应的钢材，相对于现有的TWIP钢，其含锰量低，具有高强度、高塑性以及低成本的优势，具有很高的市场应用价值。 【附图说明】 图1为本专利技术生产方法的一个实施例的示意图。 【具体实施方式】 以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明。 一种含锰钢，其按质量百分比包括以下组分:碳0.2-1.0 %、锰5-15 %、铝0.02-1.0%、磷 <0.025%、硫 <0.025%、氮 <0.03%、硅 0.03-2% ;并且，还包括以下至少一种合金元素:钛0.01-1.2%、铌0.01-1.2%、钒0.01-1.2% ;余量为铁元素。例如，碳(C):0.2-1.0%，当碳含量少于0.2%时，容易产生马氏体，连铸及轧制过程中容易产生裂纹且钢种的塑性有所下降，当碳含量高于1.0%时，层错能迅速增加，材料的变形机制由马氏体相变和形变孪晶变成位错滑移；或者说，当碳含量高于1.0%时，层错能迅速增加，材料变形过程中不会产生马氏体相变，即不具备TRIP效应。优选的，碳含量为0.5至0.8%。锰(Μη):5-15%，锰含量在5-15%范围，锰含量超过15 %时，会导致热轧过程中裂纹大量产生，由于锰是贵金属，如果锰的含量太高则增加生产成本。优选的，锰含量为8至12%。铝(Al):0.02-1.0%，铝元素的含量应该控制在0.02-1.0%，由于铝元素是铁素体稳定元素，增加铝含量提高材料的塑性，同时增加材料的层错能；优选的，铝含量为0.1至0.85%。磷(P)〈0.025%，硫(S)〈0.025%，磷元素和硫元素都是有害元素，应该控制在0.025%以下。氮(〈0.03% )，氮元素与铝元素形成金属间化合物AlxNy可以细化晶粒，提高材料的强度和塑性，当氮元素含量超过0.04%时会产生大量的金属间化合物AlxNy恶化材料的成形性和延伸率等材料物理性能。硅(Si)0.03-2%，硅元素为强脱氧元素，同时起到固溶强化的作用，可以提高材料的屈服强度和抗拉强度，当其质量分数超过2%时，将降低材料的属性，并在热轧过程中在材料表层产生大量的氧化物层，在之后的酸洗过程无法去除。优选的，硅含量为0.1至1.7%。并且，还含有以下至少一种合金元素:钛(Ti):0.01-1.2%，铌(Nb):0.01-1.2%，钒(V):0.01-1.2%，钛(Ti)、铌(Nb)、钒(V)三种元素是析出物形成元素，与碳元素、氮元素形成碳氮析出物，细化晶粒，提高材料的屈服强度，本专利技术中至少使用其中一种元素形成析出物，钛(Ti)质量分数控制在0.01-1.2%，当其质量分数小于0.01%时，钒(V)控制在1.2%以下，总质量分数控制2%以下，析出物量过少，析出物强化效果不明显，当质量分数超过1.2%形成大量的析出物恶化材料的塑性。例如，析出物的尺寸控制在15纳米-200纳米左右，析出物的强化效果最为明显。优选的，析出物的尺寸控制在50纳米至100纳米。其余为铁元素。优选的，还含有钥(Mo)0.01-1.2%，需要说明的是，本专利技术各实施例所涉及比例，如无特殊说明，均为质量百分比。 优选的，所述含锰钢中，所述合金元素的总质量百分比不超过2%。 优选的，所述含锰钢中，常温下具有奥氏体、贝氏体、铁素体基体等相，即为多相钢。 如图1所示，本专利技术的又一个实施例是，一种含锰钢的生产方法，其能够生产得到同时具有TWIP与TRIP效应的高强高塑性低成本中锰钢；该生产方法包括以下步骤。 S1、连铸坯在加热炉中加热到1050°C至1300°C，进行热轧，所述热轧的终轧温度在800°C至1000°C ;例如，所述连铸坯放在1050°C至1300°C的加热炉中加热0.8至1.5小时。又如，所述连铸坯放在1200°C的加热炉中加热I小时。优选的，所述热轧终轧温度为900°C。优选的，所述连铸坯按质量百分比包括以下组分:碳>0.2%、锰>5%、铝>0.02%,磷〈0.025%、硫〈0.025%、氮〈0.03%、硅>0.03%;并且，还包括以下至少一种合金元素:钛>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含锰钢，其特征在于，按质量百分比包括以下组分：碳0.2‑1.0％、锰5‑15％、铝0.02‑1.0％、磷<0.025％、硫<0.025％、氮<0.03％、硅0.03‑2％；并且，还包括以下至少一种合金元素：钛0.01‑1.2％、铌0.01‑1.2％、钒0.01‑1.2％；余量为铁元素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种含锰钢，其特征在于，按质量百分比包括以下组分: 碳 0.2-1.0 %、锰 5-15 %、铝 0.02-1.0 %、磷〈0.025 %、硫〈0.025 %,M〈0.03 %、硅0.03-2% ； 并且，还包括以下至少一种合金元素:钛0.01-1.2%、铌0.01-1.2%、钒0.01-1.2% ； 余量为铁元素。2.根据权利要求1所述含锰钢，其特征在于，所述合金元素的总质量百分比不超过2%。3.根据权利要求2所述含锰钢，其特征在于，常温下具有奥氏体、贝氏体、铁素体基体等相。4.一种含锰钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、连铸坯在加热炉中加热到1050°C至1300°C，进行热轧，所述热轧的终轧温度在800 0C M 1000C ； 52、在850°C至950°C的连续退火炉中进行临界区退火...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丽丽，
申请(专利权)人：何丽丽，
类型：发明
国别省市：广东;44