[发明专利]一种高氮中锰钢薄带及其近终成形制备方法

说明书

一种高氮中锰钢薄带及其近终成形制备方法，属于钢铁合金材料技术领域，成分按质量百分比为含C 0.05~0.5％，Mn 5~12％，N 0.05~0.2％，Si 0.05~2％，S<0.002％，P<0.003％，Al＜5％，余量为Fe；厚度为0.5~1.2mm，抗拉强度为800~1200MPa，断后延伸率为20~60％，强塑积为24~50GPa·％；制备方法为：（1）在氮气的气氛下熔炼钢水，浇入双辊薄带连铸设备中铸轧；（2）将铸带进行热轧，空冷后卷曲；（3）酸洗后冷轧；（4）逆相变退火，空冷至室温。本发明技术可以省去传统常规带钢生产工艺的连铸机、加热炉、粗轧机组及精轧机组等生产设备，是一种节能、环保、低成本的短流程技术。

技术领域

本发明属于钢铁合金材料技术领域，具体涉及一种高氮中锰钢薄带及其近终成形制备方法。

背景技术

近些年来，随着汽车工业的快速发展，节能、减排和提高安全性已经是其主要的发展目标。应用先进高强钢以实现汽车轻量化，是实现该目标的一个重要手段。先进高强钢一方面具有较高的强塑积（强度×延伸率），强塑积已经是衡量先进高强钢性能的重要指标；先进高强钢另一方面具有较好的成形性能、耐碰撞性能和高加工硬化能力等优良性能。目前，先进汽车高强钢已经发展到第三代。第一代先进汽车高强钢主要包括无间隙原子钢（IF）、高强度低合金钢（HSLA）、双相钢（DP）、相变诱发塑性钢（TRIP）和马氏体钢等钢种，它们的强塑积为10~20 GPa·％，第一代先进汽车高强钢已经可以应用于汽车工业。第二代先进汽车高强钢具有较高的合金元素的添加，如添加较高Mn元素的孪晶诱发塑性钢（TWIP）。由于第二代先进汽车高强钢添加了较高的合金元素，并且它们需要复杂的处理工艺，因此第二代先进汽车高强钢成本比较高，其应用受到了一定限制。第三代先进汽车高强钢的目标是，相对于第二代先进汽车高强钢，降低合金添加量以降低成本，获得较高强塑积及良好成型性的先进汽车高强钢，从而满足汽车工业的需求。目前认为，中锰钢是第三代先进汽车高强钢的重要发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种高氮中锰钢薄带及其近终成形制备方法，利用双辊薄带连铸技术的亚快速凝固过程有效的在铸带中固溶较高的氮含量（0.05~0.2％），经过后续热轧、卷曲、冷轧和逆相变退火，获得性能优良的高氮中锰钢薄带同时，缩短流程，降低成本。

本发明高氮中锰钢薄带，成分按质量百分比为含C 0.05~0.5％，Mn 5~12％，N0.05~0.2％，Si 0.05~2％，S&lt;0.002％，P&lt;0.003％，Al＜5％，余量为Fe；厚度0.5~1.2mm，抗拉强度为800~1200MPa，断后延伸率为20~60％，强塑积为24~50GPa·％。

上述的高氮中锰钢薄带的组织由铁素体+奥氏体组成，奥氏体和铁素体的晶粒尺寸范围均为80nm~5μm。

本发明的高氮中锰钢薄带的近终成形制备方法按以下步骤进行：

1、按设定成分在氮气的气氛下熔炼钢水，然后浇注到中间包内，再从中间包浇入双辊薄带连铸设备中，经铸轧获得厚度为1.8~3.0mm的铸带；

2、将铸带冷却至开轧温度后进行热轧，开轧温度为1000~1100℃，热轧总压下量为10~30％，终轧温度为900~1000℃，获得的热轧板空冷至550~700℃进行卷曲，得到热轧板；

3、将热轧板酸洗去除氧化铁皮，然后进行冷轧，冷轧总压下量为50~70％，得到冷轧板；

4、将冷轧板加热至630~760℃保温3min~12h，完成逆相变退火，再空冷至室温，得到高氮中锰钢薄带。

上述方法中，热轧板的厚度为1.5~2.4mm；高氮中锰钢薄带厚度为0.5~1.2mm。