【技术实现步骤摘要】
一种多用途全奥氏体低密度钢及制备方法
本专利技术属于金属材料及其制备
，尤其涉及一种多用途全奥氏体低密度钢及制备方法。
技术介绍
降低能耗、减少环境污染以及节约有限资源是当今人们所面临的一个十分重要而紧迫的问题，减轻汽车自重是提高汽车的燃油经济性、节约能耗的重要措施之一。目前，国内外开发研究汽车轻量化项目，多开发高强或超高强钢板，通过降低使用钢板厚度降低汽车重量。应用高强钢和先进高强钢替代传统低强度级别钢材，可以提高汽车用钢的比强度(强度与密度之比)和减小结构件的厚度，实现汽车结构轻量化。提高汽车用钢比强度的另一种有效途径是在维持上述高强钢优良力学性能的基础上降低钢材的密度。因此，开发低密度、高强韧性钢板是为了应对进一步实现汽车轻量化的迫切需求。低密度、高强韧钢是采用合理的成分设计，通常具有一定的Mn、Al、C合金元素含量，获得奥氏体或奥氏体+铁素体双相组织，具有较高的强度、韧性、高的加工硬化率与无屈服现象，是一种具有高强韧性、成形性好的汽车用钢，较传统钢铁材料，其高强度、低密度特点具备更大的开发前景与优势。目前开发的先进汽车用钢材料包括TRIP、TWIP钢...
【技术保护点】
1.一种多用途全奥氏体低密度钢，其特征在于，该钢化学成分重量百分数为：C 0.40％～0.90％、Mn 15.0％～25.0％、Al 3.0％～6.0％、Mo 0.3％～0.80％、V 0.3％～0.90％、Ti 0.01％～0.04％、Nb 0.02％～0.10％、Si≤0.3％、P≤0.03％、S≤0.002％、N≤0.006％；余量为Fe及不可避免杂质的元素。
【技术特征摘要】
1.一种多用途全奥氏体低密度钢，其特征在于，该钢化学成分重量百分数为：C0.40％～0.90％、Mn15.0％～25.0％、Al3.0％～6.0％、Mo0.3％～0.80％、V0.3％～0.90％、Ti0.01％～0.04％、Nb0.02％～0.10％、Si≤0.3％、P≤0.03％、S≤0.002％、N≤0.006％；余量为Fe及不可避免杂质的元素。2.根据权利要求1所述的多用途全奥氏体低密度钢，其特征在于，该钢的密度为7.0～7.4g/cm3，组织类型为全奥氏体+纳米级VC和MoC析出相，抗拉强度可达到1300MPa，屈服强度可达到1100MPa，延伸率可达到25％，面缩率可达到45％，-40℃V缺口低温冲击韧性可达到35J；适用于汽车、建筑、工程机械领域。3.根据权利要求1或2所述的多用途全奥氏体低密度钢，其特征在于，锰与铝的质量分数比Mn/Al≥4.0，0.5≤(1.5C+0.1Mn)/Al≤1，2≤(V+Mo+Nb+Ti)/C≤3。4.一种权利要求1-3任意一项所述的多用途全奥氏体低密度钢的制备方法，其特征在于，工艺步骤及控制的技术参数如下：1)将配制好的高纯铁、电解锰、钼铁、铌铁、钒铁、铝颗粒、增碳剂、高纯钛等原料放入真空熔炼炉中；2)将熔炼炉温度设置为1600-1680℃，真空度达到小于40Pa；3)加热使得原料完全熔融且熔池中不再有气泡溢出后，在真空度小于2Pa条件下钢液保温35分钟至60分钟；4)钢液出钢温度为1430～1480℃，采用经过二氧化碳硬化处理和内壁涂刷耐火涂料的水玻璃砂型进行真空浇注；5)空冷至室温，开模具制得低密度钢的铸锭，随后进行均匀化热处理；其中的铝颗粒的粒度要求范围为4～10目，增碳剂的具体要求为天然石墨、人造石墨或焦炭，均匀化热护理的温度为1180～1220℃，保温时间为1-5小时。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的多用途全奥氏体低密度钢的锻造开坯工艺：加热温度为1180℃～1220℃，保温时间为30min-60min，始锻温度1150～1180℃，终锻温度为950～1000℃，锻后空冷至室温。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的多用途全奥氏体低密度钢的热轧工艺：加热温度为1180℃～1200℃，保温时间为30min-60min，热轧轧制总压下量为85～95％。粗轧开轧温度为1150℃～1180℃，轧制...
【专利技术属性】
技术研发人员：时捷，孙挺，尉文超，李晓源，闫永明，王毛球，徐乐，何肖飞，杜玉婧，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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