【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金材料，尤其涉及一种fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢及其制备方法。
技术介绍
1、钢铁材料作为应用最广泛的合金材料在各行各业中占据着重要地位，而twip钢，是钢材在强度和延伸率综合性能上的又一次巨大突破。
2、近年来，许多研究者在对twip钢进行深入的研究并且成功的应用在一系列行业，例如汽车，海洋，冶金等等诸多领域，其中汽车行业中的表现极为突出。twip钢用于汽车领域需要其具有良好的综合力学性能以及较低的密度(<7.2g/cm3)以满足轻量化的要求。但是，现有技术中采用传统合金成分以及制备手段得到的twip钢的强度大多集中在400mpa左右，虽然通过控制制备手段可以提高twip钢的屈服强度，但往往牺牲材料的塑性，导致延伸率较低。
3、因此，提供一种具有高屈服强度、高抗拉强度、高延伸率和低密度的twip高强钢成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢。本专利技术提供的fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢具有高屈服强度、高抗拉强度、高延伸率和低密度。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢，按质量百分比计，包括：si 0.6～0.9％，c 0.9～1.0％，al 2.5～3％，mn20～24％以及余量的fe。>
4、优选地，所述fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢的微观组织包括：再结晶奥氏体晶粒和/或未再结晶奥氏体晶粒；
5、所述再结晶奥氏体的晶粒尺寸为5～9μm；
6、所述未再结晶奥氏体的晶粒尺寸为40～50μm。
7、本专利技术提供了上述技术方案所述fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢的制备方法，包括以下步骤：
8、(a)将合金原料进行熔炼后浇铸，得到铸锭；
9、(b)将所述步骤(a)得到的铸锭进行均匀化处理，得到均匀化合金钢锭；
10、(c)将所述步骤(b)得到的均匀化合金钢锭依次进行热轧处理和冷轧处理后，得到轧制合金钢板；
11、(d)将所述步骤(c)得到的轧制合金钢板进行退火处理，得到fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢。
12、优选地，所述步骤(b)中均匀化处理的温度为1100～1200℃，均匀化处理的时间为60～120min。
13、优选地，所述步骤(c)中热轧处理的温度为900～1000℃。
14、优选地，所述热轧处理为多道次热轧制变形；所述多道次热轧制变形中的每道次下压量≤20％。
15、优选地，所述热轧处理的总变形量为80～88％。
16、优选地，所述步骤(c)中冷轧处理为多道次轧制变形；所述多道次轧制变形中的每道次压下量≤3％。
17、优选地，所述冷轧处理的总变形量为35～45％。
18、优选地，所述步骤(d)中退火处理的温度为550～850℃，退火处理的保温时间为15～25min。
19、本专利技术提供了一种fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢，按质量百分比计，包括：si 0.6～0.9％，c 0.9～1.0％，al 2.5～3％，mn 20～24％以及余量的fe。本专利技术提供的fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢中添加mn元素，可以扩大奥氏体相区，使得奥氏体稳定性增加，并且稳定存在于室温条件下，另外mn还具有固溶强化作用；al元素的添加可以显著的降低钢的密度，另外al元素的添加引起了晶格向外膨胀，增大了轻质钢的体积进一步降低密度，al元素还可以控制层错能，并且保证在低层错能下激发位错的滑移和孪生；si能够固溶于奥氏体中起到固溶强化的作用，提高钢的强度和硬度，同时降低层错能；c元素的加入可以提高钢中奥氏体的稳定性及奥氏体的回复动力，扩大奥氏体相区，具有间隙固溶强化作用，提高强韧性，另外c元素也可以降低高强钢的密度。实施例结果表明，本专利技术提供的fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢密度为7.05～7.10g/cm3，屈服强度为493.09～1289.20mpa，抗拉强度为998.10～1442.29mpa，延伸率为30.78～79.00％，具有高屈服强度、高抗拉强度、高延伸率和低密度。
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1.一种Fe-Mn-Al-C-Si系奥氏体TWIP高强钢，按质量百分比计，包括：Si 0.6～0.9％，C0.9～1.0％，Al 2.5～3％，Mn 20～24％以及余量的Fe。
2.根据权利要求1所述的Fe-Mn-Al-C-Si系奥氏体TWIP高强钢，其特征在于，所述Fe-Mn-Al-C-Si系奥氏体TWIP高强钢的微观组织包括：再结晶奥氏体晶粒和/或未再结晶奥氏体晶粒；
3.权利要求1或2所述Fe-Mn-Al-C-Si系奥氏体TWIP高强钢的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中均匀化处理的温度为1100～1200℃，均匀化处理的时间为60～120min。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中热轧处理的温度为900～1000℃。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热轧处理为多道次热轧制变形；所述多道次热轧制变形中的每道次下压量≤20％。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述热轧处理的总变形量为80～8
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)中冷轧处理为多道次轧制变形；所述多道次轧制变形中的每道次压下量≤3％。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述冷轧处理的总变形量为35～45％。
10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)中退火处理的温度为550～850℃，退火处理的保温时间为15～25min。
...【技术特征摘要】
1.一种fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢，按质量百分比计，包括：si 0.6～0.9％，c0.9～1.0％，al 2.5～3％，mn 20～24％以及余量的fe。
2.根据权利要求1所述的fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢，其特征在于，所述fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢的微观组织包括：再结晶奥氏体晶粒和/或未再结晶奥氏体晶粒；
3.权利要求1或2所述fe-mn-al-c-si系奥氏体twip高强钢的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中均匀化处理的温度为1100～1200℃，均匀化处理的时间为60～120min。
5.根据权利要求3所述的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘日平，石鹤洋，逯昊燃，唐轶浩，王浩，王青峰，张新宇，张俊松，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：
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