本发明专利技术公开了一种高强度高锰钢材料及其制备方法，包括高锰钢的熔炼、钢锭的后处理和轧制成板以及后续的热处理工艺。该钢板和其他成分相近钢板相比较，无论是屈服强度、抗拉强度，都会有较大提升。退火前室温下屈服强度在900MPa~1000MPa之间，抗拉强度在900MPa~1000MPa之间。退火后所制得的钢板，在常温下使用时，屈服强度在610MPa~700MPa之间，抗拉强度在700MPa~800MPa之间。在低温下使用时，屈服强度在800MPa~1000MPa之间，抗拉强度在1000MPa~1150MPa之间，延伸率在30%~34%之间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁材料及其加工制备领域，具体涉及一种高锰钢板的加工制备工艺。
技术介绍
1、因昂贵的ni的含量高以及生产工艺复杂，造成相应的钢板材料成本高，虽然近年来ni和mn的价格比在不断的下降，但是仍然维持在一个高比值上，因此如果可以用mn来替代ni来生产，可以大大降低钢的成本。含mn量30.0~37.0%的高mn钢具有良好的室温性能及低温性能，但其屈服强度较低，常温下只有200mpa，因此，要提高屈服强度，在含mn量30.0~37.0%的高mn钢上添加al元素是一个很好的选择。
2、国内专利104846273b给出了一种低温塑性的高锰钢板及其加工工艺，其成分组成的重量百分比配比为：mn：30.0%~36.0%，c：0.02%~0.06%，s≤0.01%，p≤0.008%，其余为fe。该钢种热轧后再经冷轧和退火，其室温下屈服强度为274mpa，抗拉强度为564mpa，延伸率为39%。该钢板在-170℃~-196℃、常压下的力学性能指标为：屈服强度430~510mpa，抗拉强度620~770mpa，延伸率18~24%。
3、国内专利108118255a给出了一种具有高冲击韧性的高锰twip耐低温钢及其制造方法，其成分组成的重量百分比配比为：c：0.05~0.30%，mn：25.0~35.0%，si：0.30~1.50%，al：2.0~4.0%，其余为fe和不可避免的杂质。该钢种屈服强度在200mpa~300mpa之间，抗拉强度在600mpa~700mpa之间，断后伸长率在45%~65%之间。
>4、国内专利110983194b给出了一种超级韧性钢铁材料及其制造方法，其成分组成的重量百分比配比为：c：0.10~0.15%，mn：29.5~31.5%，其余为fe和不可避免的杂质。该钢种平均晶粒尺寸小于30.0微米，具有完全面心立方结构，无磁性。其中出现的平均晶粒尺寸为1.3微米的样品屈服强度为430mpa，抗拉强度为499mpa，延伸率为40%。基于此，本专利技术提供一种高锰钢钢板材料及其制备方法，所制备的钢板和其他成分相近钢板相比较，无论是屈服强度、抗拉强度，都会有较大提升。退火前室温下屈服强度在900mpa~1000mpa之间，抗拉强度在900mpa~1000mpa之间。退火后所制得的钢板，在常温下使用时，屈服强度在610mpa~700mpa之间，抗拉强度在700mpa~800mpa之间。在低温下使用时，屈服强度在800mpa~1000mpa之间，抗拉强度在1000mpa~1150mpa之间，延伸率在30%~34%之间。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种高锰钢钢板材料及其加工制备工艺方法，该高锰钢材料提高了其中锰的重量百分比，熔炼后的钢锭再经固溶处理、轧制成板和退火制得高锰钢板，该钢板和其他成分相近的钢板相比较，在性能相近的情况下，无论是屈服强度、抗拉强度，都会有较大提升。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种高强度高锰钢材料，其成分按重量百分比计为mn 30.0%~37.0%、al 0.7~5.0%、c 0.05~0.50%、其余为fe和不可避免的杂质。
4、一种高锰钢板的加工方法，包括高锰钢的熔炼、钢锭的后处理、轧制成板和退火处理等的工艺步骤，包括以下具体步骤：
5、a.高锰钢的熔炼：按照高锰钢成分的重量百分比为mn30.0%~37.0%、al0.7~5.0%、c0.05~0.50%、其余为fe，计算投料比例，将配料在真空熔炼炉中熔炼，按配比熔炼成钢锭；
6、b.钢锭的固溶处理：将熔炼完成的高锰钢铸锭，在1000℃~1200℃条件下热处理1~3小时，然后转移到室温、水淬池中完成固溶处理；
7、c.轧制成板：固溶处理后的高锰钢铸锭经过热轧、回火均质、冷轧。其轧制总变形量为90%-93%；
8、热轧、回火均质的工艺条件为：首先将铸锭坯料加热至在900℃~1100℃、然后热轧成6.0~8.0mm厚钢板，再在900℃~1100℃下保温5~30分钟，然后转移到室温、水淬池中完成均质处理；
9、冷轧的工艺条件为：均质后的钢板在室温下经过冷轧到1.0mm~2.0mm厚的钢板；
10、d.退火工艺：将冷轧后的钢板在600℃~800℃下保持1-3小时，后转移到室温、水淬池中完成退火处理。
11、该加工方法所制得的钢板，退火前室温下屈服强度在900mpa~1000mpa之间，抗拉强度在900mpa~1000mpa之间。退火后所制得的钢板，在常温下使用时，屈服强度在610mpa~700mpa之间，抗拉强度在700mpa~800mpa之间。在低温下使用时，屈服强度在800mpa~1000mpa之间，抗拉强度在1000mpa~1150mpa之间，延伸率在30%~34%之间。
12、采用上述技术方案产生的有益效果在于：
13、(1)本专利技术通过合适的热轧工艺、多道次冷轧和较高的总变形量和合适的退火温度及退火时间，得到了性能较为优异的高锰钢。退火前室温下屈服强度在900mpa~1000mpa之间，抗拉强度在900mpa~1000mpa之间。退火后所制得的钢板，在常温下使用时，屈服强度在610mpa~700mpa之间，抗拉强度在700mpa~800mpa之间。在低温下使用时，屈服强度在800mpa~1000mpa之间，抗拉强度在1000mpa~1150mpa之间，延伸率在30%~34%之间；
14、(2)因昂贵的ni的含量高以及生产工艺复杂，造成相应的钢板材料成本高，本专利技术通过使用高锰钢来代替ni，大大节约了成本；
15、(3)本专利技术加工工艺简单，加工技术简易，容易实现。
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【技术保护点】
1.一种高强度高锰钢材料，其特征在于：所述高锰钢材料的成分按重量百分比计为Mn30.0%~37.0%、Al 0.7~5.0%、C 0.05~0.50%、其余为Fe。
2.如权利要求1所述的高强度高锰钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的高强度高锰钢的制备方法，其特征在于，所述的制备方法制得的高锰钢板，退火前室温下屈服强度在900MPa~1000MPa之间，抗拉强度在900MPa~1000MPa之间；退火后所制得的钢板，在常温下使用时，屈服强度在610MPa~700MPa之间，抗拉强度在700MPa~800MPa之间；在低温下使用时，屈服强度在800MPa~1000MPa之间，抗拉强度在1000MPa~1150MPa之间，延伸率在30%~34%之间。
【技术特征摘要】
1.一种高强度高锰钢材料，其特征在于：所述高锰钢材料的成分按重量百分比计为mn30.0%~37.0%、al 0.7~5.0%、c 0.05~0.50%、其余为fe。
2.如权利要求1所述的高强度高锰钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的高强度高锰钢的制备方法，其特征在于，所述的制备方法制得的高锰钢板，退...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪炳叔，张萌，周汛，郑韫文，罗晓萍，邓丽萍，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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