一种高强韧高锰钢板的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107779575A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201610726369.X(22)申请日2016.08.26(71)申请人陈书宇地址114051辽宁省鞍山市立山区汪家峪街道高新区科技路铭仕俊景小区5号楼三单元6号(72)发明人陈书宇(74)专利代理机构鞍山贝尔专利代理有限公司21223代理人孔金满(51)Int.Cl.C21D6/00(2006.01)C21D8/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种高强韧高锰钢板的制备方法(57)摘要一种高强韧高锰钢板的制备方法，按以下步骤进行：（1）将碳、金属Fe及金属Mn置于熔炼炉中，在保护气体条件下进行熔炼，然后浇注成铸锭，其成分按重量百分比为Mn19.5~19.9%，C0.45~0.47%，余量为Fe和不可避免杂质；（2）将铸锭加热至1230±10℃保温1~3h进行固溶处理，在1220±10℃进行轧制，变形量为83~85%，终轧温度为920±10℃；（3）轧制结束后以60~80℃/s的速度降温至825±10℃，保温1~3h，再水冷至室温，获得高强韧高锰钢板。本发明制备的钢板材料具有非常高的室温拉伸强度，应用性极强，并且制备方法简单，只需改进工艺条件，控制适当的热处理及冷却参数即可获得。CN107779575ACN107779575A权利要求书1/1页1.一种高强韧高锰钢板的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）将碳、金属Fe及金属Mn置于熔炼炉中，在保护气体条件下进行熔炼，然后浇注成铸锭，其成分按重量百分比为Mn19.5~19.9%，C0.45~0.47%，余量为Fe和不可避免杂质；（2）将铸锭加热至1230±10℃保温1~3h进行固溶处理，在1220±10℃进行轧制，变形量为83~85%，终轧温度为920±10℃；（3）轧制结束后以60~80℃/s的速度降温至825±10℃，保温1~3h，再水冷至室温，获得高强韧高锰钢板。2.根据权利要求1所述的一种高强韧高锰钢板的制备方法，其特征在于所述的高强韧高锰钢板的抗拉强度为1910~2010MPa，拉伸延展性为75~85%，屈服强度为310~400MPa。3.根据权利要求1所述的一种高强韧高锰钢板的制备方法，其特征在于所述的高强韧高锰钢板的微观结构为等轴奥氏体晶粒，晶粒的直径在47~55μm。4.根据权利要求1所述的一种高强韧高锰钢板的制备方法，其特征在于所述的保护气体选用氩气。2CN107779575A说明书1/3页一种高强韧高锰钢板的制备方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种高强韧高锰钢板的制备方法。背景技术[0002]高锰钢的研究与使用历史悠久，具有良好的加工硬化性能，因而高锰钢广泛用于制造抗冲击磨损的工件。近年来，高锰钢在理论研究和实际应用方面日益得到重视。高锰钢在变形过程中因稳定奥氏体相中形成应变诱导孪晶而提高塑性。但在实践中发现，只有在冲击大、应力高、磨料硬的情况下,高锰钢的高耐磨性才得到体现。而且，由于高锰钢的屈服强度低，初次使用时易于变形，并且造成较大的磨损；另外，寒冷地区经常发生高锰钢部件脆性断裂现象；因此，如何通过适当的成分及加工工艺设计，通过孪生或相变以提高高锰钢的屈服强度，同时提高其塑性变形能力，降低初次使用时的变形量而进一步提高高锰钢耐冲击性、耐磨性而使其成为新一代车体材料，成为材料研究工作者的新课题，也成为当前世界范围内的金属材料的研究热点之一。[0003]在工程应用上，为了强化材料采用固溶强化法，这是一种利用大量融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使滑移难以进行，从而使合金固溶体的强度与硬度增加。在溶质原子浓度适当时，可提高材料的强度和硬度，而其韧性和塑性却有所下降。这就涉及到另两种强化机制，马氏体相变强化及孪生强化。马氏体是一种能使钢变硬、增强的组织，马氏体强化已经普遍应用于钢铁。由于马氏体相变时原子规则地发生位移，使材料在相变时塑性增长，利用此特点已开发了相变诱发塑性钢，可以在提高钢强度的同时使其保持一定的塑性变形能力；同时，在工程应用中为了强化材料采用细化晶粒法，这是一种利用大量晶界限制或钉轧位错运动来提高材料的强度，可由著名的Hall-Petch关系来描述。人们已经从各种金属及合金中观察到高强度，大多数金属材料的屈服强度和硬度值随晶粒尺寸的减小表现出增加的趋势，很好地遵从Hall-Petch关系。孪生诱导塑性钢正是利用金属在变形过程中因为切变而导致孪晶界面增加的特点，使材料中塑性变形的同时因为孪晶界对位错的阻碍作用而使其强度增加，与通过晶粒细化导致材料强化具有相同的效果，从而使材料