一种高Mn、高Al含量轻质高强钢的成分优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种高Mn、高Al含量轻质高强钢的成分优化设计方法，属于金属材料技术领域。该方法包括以下步骤：以奥氏体基Fe‑Mn‑Al‑C轻质高强钢所限定的化学成分范围为基础，制定出合金钢化学成分；经过热力学计算软件JMatPro计算后，得到不同合金不同温度下各相含量性质图；基于不同合金不同温度下各相含量性质图，调整优化微合金元素在合金中的含量，确定出调整后的合金元素成分的取值范围，得到优化后合金的化学成分；按照优化后合金的化学成分称取原料进行熔炼、加工成形得到高Mn、高Al含量轻质高强钢。通过本发明专利技术的设计方法，制备得到的合金钢具有较低的密度、较高的强度，同时还具有较好的延伸率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料，更具体的涉及一种高mn、高al含量轻质高强钢的成分优化设计方法。

技术介绍

1、近年来，降低汽车的能耗是一个关键性问题，从汽车自身出发降低车身重量，使汽车轻量化是非常重要的节能减排举措之一。因此，汽车轻量化材料的开发获得了大量的研究关注，不仅能够在保护环境、节约资源上具有很好的环保价值，而且也能带来很大的经济效益。先进高强钢(ahss)因在强度和延伸率之间具有良好的匹配，深受汽车行业的研究人员青睐，用以提高燃油效率，能在保证安全性的前提下降低二氧化碳的排放。通过在钢中添加铝、硅、镁等轻质元素获得的第三代ahss轻质钢不仅具有低密度，还能同时拥有高强钢良好的强度和延展性。其中，fe-mn-al-c系轻质钢密度为6.2～7.0g/cm3，强塑积30～60gpa％，是目前认为最具有潜力的汽车轻量化材料。

2、由于al元素是降低fe-mn-al-c轻质钢密度最主要的元素，al元素大量的添加会影响到奥氏体γ相的稳定性，但合金表现出的高延性、高强度和高的应变硬化率主要依赖于奥氏体γ相的稳定性。因此，通过配制相应al含量下更优的mn、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高Mn、高Al含量轻质高强钢的成分优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高Mn、高Al含量轻质高强钢的成分优化设计方法，其特征在于，奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质高强钢所限定的化学成分范围为Mn：20-30wt.％，Al：5-12wt.％，C：0.5-1.5wt.％，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的一种高Mn、高Al含量轻质高强钢的成分优化设计方法，其特征在于，通过奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质高强钢的强度和延伸率制定出合金钢化学成分。

4.根据权利要求3所述的一种高Mn、高Al含量轻质高强钢的成分优化...

【技术特征摘要】

1.一种高mn、高al含量轻质高强钢的成分优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高mn、高al含量轻质高强钢的成分优化设计方法，其特征在于，奥氏体基fe-mn-al-c轻质高强钢所限定的化学成分范围为mn：20-30wt.％，al：5-12wt.％，c：0.5-1.5wt.％，余量为fe。

3.根据权利要求1所述的一种高mn、高al含量轻质高强钢的成分优化设计方法，其特征在于，通过奥氏体基fe-mn-al-c轻质高强钢的强度和延伸率制定出合金钢化学成分。

4.根据权利要求3所述的一种高mn、高al含量轻质高强钢的成分优化设计方法，其特征在于，合金钢化学成分范围为mn：24-30wt.％，al：10-12wt.％，c：0.9-2.0wt.％，ti：0-0.4wt.％，余量为fe；其中，al为α相稳定元素，mn为奥氏体γ相稳定元素，c为强碳化物形成元素。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，田丰硕，刘世锋，魏瑛康，王建勇，张亮亮，贾文鹏，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：