一种基于薄带连铸的低密度钢的短流程生产方法技术

本发明专利技术涉及一种基于薄带连铸的低密度钢的短流程生产方法及相应的低密度钢。钢水的化学成分质量百分数为：C：0.6％

【技术实现步骤摘要】
一种基于薄带连铸的低密度钢的短流程生产方法


[0001]本专利技术属于合金钢
，尤其涉及一种基于薄带连铸的低密度钢的短流程生产方法。

技术介绍

[0002]与传统的普通高强度钢相比，先进的高强度钢最大的优势在于，保证力学性能的同时、减轻板材构件的厚度和重量，还具有良好的成型性、防撞凹性、抗疲劳性能、较高的加工硬化率，这些优势使得其在各行各业显示良好的应用前景。
[0003]Fe
‑
Mn
‑
C
‑
Al系列低密度钢是一种典型的低密度钢，其广泛应用于汽车、船舶制造行业等领域，在保证力学性能的同时，通过降低重量，可以降低能源消耗、减少尾气排放，符合我国的“碳达峰”和“碳中和”的绿色发展理念。
[0004]目前Fe
‑
Mn
‑
C
‑
Al系列低密度钢主要通过传统的热轧、热轧后退火、酸洗、冷轧、冷轧后退火的生产工艺流程进行制备，工艺复杂，成本较大，生产难度较大。
[0005]专利文献CN104928568A公开了一种抗拉强度≥800MPa、延伸率≥25％、密度≤7.5kg/m3的铁素体低密度高强度钢，其特点是该合金钢的化学组成成分重量百分比(wt％)为：C：0.05
‑
0.4％，Mn：4.0
‑
12％，Al：3.0
‑
7.0％，在这基础上加入了V、Ti、Nb、V等微合金元素中的一种或者一种以上通过析出强化提高强度。
[0006]专利文献CN111235484B公开了一种高强度高硬度低密度钢的制备方法，其特点是该合金钢的化学组成成分重量百分比(wt％)为：C：0.7
‑
1.8％，Mn：25
‑
34％，Al：8
‑
12％，Si：0.3％
‑
0.9％，Cr：0.3％
‑
1.2％，V：0.1
‑
0.7％，Ti：0.1％
‑
0.8％，Mo：0.7％
‑
1.3％，经过热锻、水韧、热轧和固溶处理后，再经过冷轧和时效处理，抗拉强度可以达到950
‑
1127MPa，硬度达到62
‑
68HRC。
[0007]专利文献CN104711494A公开了一种高强度高塑性的NiAl强化低密度钢，其特点是该合金钢的化学组成成分重量百分比(wt％)为：C：0.5
‑
1.5％，Mn：10
‑
30％，Al：5
‑
12％，Ni：5
‑
15％，抗拉强度达到1350MPa以上，延伸率达到10％以上。
[0008]专利文献CN108779528B专利公开了具有高延展性、低密度高强度奥氏体钢带，其特点是该合金钢的化学组成成分重量百分比(wt％)为C：0.65
‑
0.9％，Mn：5.0
‑
20％，Al：5.5
‑
11％，0＜Si≤0.15％，0＜Cu≤0.34％，0＜Cr≤0.14％，同时加入V、Ti、Nb、V、Zr等微合金元素中的一种或者一种以上，该钢的抗拉强度≥800MPa、延伸率≥25％、密度≤7.3kg/m3。
[0009]前述专利公开的四种方法均采用的传统连轧工艺，工艺流程长、能耗高、机组设备多、基建成本高，生产综合成本高，并且由于合金元素高，连轧过程中容易产生偏析，轧制过程轧制力大，容易形成裂纹，生产难度大，对于高抗拉强度、高延伸率的薄钢带的生产难度更大。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供了一种短流程低能耗的低密度冷轧薄带钢的制造方法，其基于具有亚快速凝固条件的薄带连铸工艺，通过适当选择金属含量和工艺参数，采用薄带铸轧工艺进行热轧，减少了元素偏析，而后冷轧，加工得到的薄带钢的抗拉强度至少为1700MPa，大幅度缩短了生产流程，降低了高强度冷轧薄带钢的生产成本，减少了环境污染，且实现了低密度和更优综合性能(抗拉强度≥1700MPa、延伸率≥18％)的薄带钢的工业化生产。
[0011]根据本专利技术的低密度钢的制造方法包括如下步骤：
[0012](1)冶炼：
[0013]冶炼钢水，其中钢水的化学成分按照重量百分比计为：C：0.6％
‑
1.5％，Mn：16％
‑
25％，Al：6％
‑
12％，V：0.01％
‑
0.2％，Nb：0.01％
‑
0.2％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
[0014](2)双辊薄带连铸
[0015]将冶炼合格的前述钢水传送至一对相对旋转的铸辊，钢水在该对铸辊的铸造表面上冷却凝固，并向下穿过所述一对铸辊之间的辊隙形成薄铸带。
[0016](3)铸带在线热轧
[0017]所述薄铸带经过1道次热轧轧成薄钢带，该薄钢带轧后温度为850℃
‑
1050℃。
[0018](4)冷却及卷取
[0019]经热轧的薄钢带经过气雾冷却至600℃
‑
800℃，并卷取成薄带钢的卷。
[0020](5)固溶处理
[0021]经卷曲的薄带钢的卷经过约1
‑
3小时900℃
‑
1150℃的固溶处理。
[0022](6)冷轧及时效处理。
[0023]经固溶处理的薄带钢经过压下量为20
‑
50％的冷轧，然后进行约10
‑
12小时650℃
‑
850℃的时效处理后空冷，最后得到的冷轧薄带钢的抗拉强度不低于1700MPa。
[0024]在优选的实施例中，步骤(2)双辊薄带连铸中，形成的铸带厚度为1.4
‑
2.5mm。
[0025]在优选的实施例中，步骤(3)铸带在线热轧中，铸带经过热轧机热轧的压下量为20％
‑
50％。
[0026]在优选的实施例中，步骤(3)铸带在线热轧中，铸带经过热轧机进行1道次热轧，经热轧形成的薄钢带的厚度为0.8
‑
1.9mm。
[0027]在优选的实施例中，步骤(3)铸带在线热轧中，铸带经过热轧机热轧形成的薄钢带的宽度为600
‑
1500mm。
[0028]在优选的实施例中，步骤(6)冷轧及时效处理中，冷轧薄带钢的厚度为0.48mm
‑
1.14mm的范围内。
[0029]在优选的实施例中，步骤(6)冷轧及时效处理中，冷轧薄带钢的屈服强度为1450MPa以上，延伸率为18％以上，密度为6.0
‑
7.0g/cm3。
[0030]在优选的实施例中，步骤(6)冷轧及时效处理中，冷轧薄带钢的组织为细小的奥氏体组织及析出相。
[0031]本专利技术还涉及使用前述方法进行生产得到的高强度、低密度冷轧薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于薄带连铸的低密度钢的短流程生产方法，其特征在于，所述生产方法包括如下步骤：(1)冶炼：冶炼钢水，其中钢水的化学成分按照重量百分比计为：C：0.6％
‑
1.5％，Mn：16％
‑
25％，Al：6％
‑
12％，V：0.01％
‑
0.2％，Nb：0.01％
‑
0.2％，余量为Fe和不可避免的杂质元素；(2)双辊薄带连铸将冶炼合格的所述钢水传送至一对相对旋转的铸辊，所述钢水在该对铸辊的铸造表面上冷却凝固，并向下穿过该对铸辊之间的辊隙形成薄铸带；(3)铸带在线热轧所述薄铸带经过1道次热轧轧成薄钢带，所述薄钢带轧后温度为850℃
‑
1050℃；(4)冷却及卷取经热轧的薄钢带经过冷却至600℃
‑
800℃，并卷取成薄带钢的卷；(5)固溶处理经卷曲的薄带钢的卷经过约1
‑
3小时900℃
‑
1150℃的固溶处理；(6)冷轧及时效处理。经固溶处理的薄带钢经过压下量为20
‑
50％的冷轧，然后进行约10
‑
12小时650℃
‑
850℃的时效处理后空冷，最后得到的冷轧薄带钢的抗拉强度不低于1700MPa。2.如权利要求1所述的基于薄带连铸的低密度钢的短流程生产方法，其特征在于，在(2)双辊薄带连铸的步骤中，形成的铸带厚度为1.4
‑
2.5mm。3.如权利要求1或2所述的基于薄带连铸的低密度钢的短流程生产方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李化龙，陈金龙，周东生，霍昌军，施一新，陈卫刚，陈刚，金传伟，刘志桥，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：