【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金，具体涉及一种高强度高塑性fe-mn-al-c轻质钢的工业化制备方法。
技术介绍
1、近年来，我国经济与社会的快速进步推动了汽车工业的持续迅猛发展，汽车保有量也呈逐年上升趋势。汽车工业发展所带来的污染问题也日益加剧，汽车轻量化已成为防治汽车污染重要的举措之一。目前汽车轻量化途径主要有两条：一是使用轻质材料，如铝镁合金等，但铝合金、镁合金等材料由于自身强度低的原因，限制了其在承重部件中的应用；二是使用高强钢替代普碳钢，降低厚度以减重，但随着强度提高钢板可成形性逐渐降低，材料使用受到限制。因此在保证材料强度的前提下降低钢材密度无疑成为一个新的发展方向。
2、轻质钢应用在汽车材料方面的研发也是近几年才兴起的，主要通过在钢中加入轻质的c、al元素来实现。目前开发方向主要有fe-al系和fe-mn-al-c系轻质钢，与fe-al系轻质钢相比，fe-mn-al-c系轻质钢具有更好的加工性和更高的强塑积，因此研究更为广泛。目前轻质钢研究主要集中在实验室冶炼及材料组织性能控制方面，对于高强度高塑性轻质钢的工业化生产工艺尚属探索阶段，还未有成熟的相关工艺，特别是针对高c、高mn、高al含量轻质钢的冶炼、模铸、轧制控制方法还不成熟，存在诸多的问题，例如冶炼过程mn蒸汽的挥发、c/al元素含量高添加难度大且易上浮、铸锭断裂、轧制裂纹等问题亟需解决，并且随着al含量的增加，加工难度也进一步提升。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种高
2、(一)中频炉+lf炉合金化冶炼工序，具体包括：
3、(1)中频炉化钢，原料采用mn13、20mn23alv返回料、纯铁、电解锰，目标钢种化学成分按重量百分数为：c：0.20％～1.5％、mn：10.0％～32.0％、al：5.0％～12.0％、si：0.10％～3.0％、p≤0.03％、s≤0.02％、n≤0.01％、nb+v+ti≤1.00％，余量为fe及不可避免的杂质；
4、(2)送电熔炼，炉料全部熔清、钢水温度≥1630℃方可出钢，采用新兑钢包接钢，接钢后兑钢包加覆盖剂保温，兑钢包用低碳石灰铺底；
5、(3)钢水进lf炉，中频炉出钢到lf炉进站时间控制为≤60min，送电升温，加入造渣材料调整渣况，取样分析化学成分，参照目标钢种化学成分加入铝线、增碳剂调整成分，通过双线喂铝线方式进行al合金化，喂线速度控制为≥150m/min，喂线时底吹流量控制为30～50nl/min，钢水中o含量控制为[o]≤25ppm、h含量控制为[h]≤6ppm；
6、(4)硬吹时间控制为≥5分钟，总流量控制为150～300nl/min，取样分析成分，确认成分合格后进行软吹；
7、(5)软吹时间控制为≥5分钟，总流量控制为60～140nl/min，渣面呈明显蠕动且钢液不裸露即可；
8、(6)钢水出lf炉，出站温度控制为1450～1550℃；
9、(二)模铸工序，具体包括：
10、(1)浇铸前清理和烘烤钢模，烘烤温度≥60℃；
11、(2)采用下注法浇铸且氩封保护，保护渣加入量控制为每支锭10～20kg，铸前温度控制为比液相线温度高80～150℃，铸前流钢控制为≥0.2吨；
12、(3)注钢完毕后，静置时间大于2小时；
13、(三)开坯工序，具体包括：
14、(1)铸锭加热，铸锭入炉温度控制为≥300℃，加热温度控制为1200～1250℃，逐级缓慢升温；
15、(2)加热后的铸锭采用单机架抢温快轧方式热轧中间坯，单道次压下量控制为≤10％，终轧温度控制为≥850℃，热轧中间坯采用水冷或摊冷的方式冷却；
16、(四)修磨工序，具体包括：
17、中间坯冷却到室温后采用砂轮进行表面修磨，单面修磨深度控制为3～8mm；
18、(五)轧制工序，具体包括：
19、目标均热温度按1200～1250℃控制，温度最高不超过1270℃，驻炉时间控制为≥3h，采用大压下快轧方式轧制要求规格的轻质钢产品，单道次压下量控制为≤25％，终轧温度控制为880～980℃，入水快冷，控冷目标温度控制为≤450℃。
20、作为一种具体实施方式，上述高强度高塑性fe-mn-al-c系轻质钢的工业化制备方法用于制备成品规格为20mm厚*3500mm宽的fe-mn-al-c系轻质钢，目标钢种化学成分重量百分数为：c：1.0％、mn：26.0％、al：8.5％、si：0.5％、p≤0.030％、s≤0.020％、n≤0.01％、v：0.2％，余量为fe及不可避免的杂质，其中：
21、在中频炉+lf炉合金化冶炼工序中，以c：0.8％、mn：26％、p≤0.020％、si：0.50％为目标化学成分进行配料；硬吹时间控制为≥8分钟，软吹时间控制为≥10分钟，钢水出lf炉温度控制为1470～1500℃；
22、在模铸工序中，浇铸厚度为500mm的7.2t扁锭，铸前温度控制为1430～1470℃，铸前流钢控制为0.3吨；
23、在开坯工序中，铸锭在坑式加热炉内逐级升温，总的驻炉时间控制为12h，热轧中间坯过程关小轧辊冷却水，经多道次轧制将铸锭由500mm厚轧至200mm厚，单道次压下量控制为≤10％；
24、在修磨工序中，中间坯单面修磨深度控制为3～6mm；
25、在轧制工序中，驻炉时间控制为3h～6h，经多道次轧制将中间坯由200mm厚轧至20mm厚，单道次压下量控制为≤25％，终轧温度控制为920℃。
26、作为一种具体实施方式，上述高强度高塑性fe-mn-al-c系轻质钢的工业化制备方法用于制备成品规格为20mm厚*3500mm宽的fe-mn-al-c系轻质钢，目标钢种化学成分重量百分数为：c：1.0％、mn：29.0％、al：11.0％、si：0.15％、p≤0.025％、s≤0.015％、n≤0.01％、nb：0.5％，余量为fe及不可避免的杂质，其中：
27、在中频炉+lf炉合金化冶炼工序中，以c：0.8％、mn：29％、p≤0.020％、si：0.10％为目标化学成分进行配料；硬吹时间控制为≥8分钟，软吹时间控制为≥10分钟，钢水出lf炉温度控制为1450～1480℃；
28、在模铸工序中，浇铸厚度为500mm的7.2t扁锭，铸前温度控制为1410～1450℃，铸前流钢控制为0.3吨；
29、在开坯工序中，铸锭在坑式加热炉内逐级升温，总的驻炉时间控制为13h，热轧中间坯过程关小轧辊冷却水，经多道次轧制将铸锭由500mm厚轧至200mm厚，单道次压下量控制为≤8％；
30、在修磨工序中，中间坯单面修磨深度控制为3～8mm；
31、在轧制工序中，驻炉时间控制为4h～6h，经多道次本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度高塑性Fe-Mn-Al-C系轻质钢的工业化制备方法，其特征在于，包括如下工序：
2.如权利要求1所述的高强度高塑性Fe-Mn-Al-C系轻质钢的工业化制备方法，用于制备成品规格为20mm厚*3500mm宽的Fe-Mn-Al-C系轻质钢，目标钢种化学成分重量百分数为：C：1.0％、Mn：26.0％、Al：8.5％、Si：0.5％、P≤0.030％、S≤0.025％、N≤0.01％、V：0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质，其中：
3.如权利要求1所述的高强度高塑性Fe-Mn-Al-C系轻质钢的工业化制备方法，用于制备成品规格为20mm厚*3500mm宽的Fe-Mn-Al-C系轻质钢，目标钢种化学成分重量百分数为：C：1.0％、Mn：29.0％、Al：11.0％、Si：0.15％、P≤0.025％、S≤0.015％、N≤0.01％、Nb：0.5％，余量为Fe及不可避免的杂质，其中：
【技术特征摘要】
1.一种高强度高塑性fe-mn-al-c系轻质钢的工业化制备方法，其特征在于，包括如下工序：
2.如权利要求1所述的高强度高塑性fe-mn-al-c系轻质钢的工业化制备方法，用于制备成品规格为20mm厚*3500mm宽的fe-mn-al-c系轻质钢，目标钢种化学成分重量百分数为：c：1.0％、mn：26.0％、al：8.5％、si：0.5％、p≤0.030％、s≤0.025％、n≤0.01％、v：0...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志波，兰广泽，付培茂，谭建新，马有光，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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