[发明专利]一种复合效应低密度轧制均质装甲钢材料及其制造方法

说明书

本发明属于特种钢领域，具体涉及一种复合效应低密度轧制均质装甲钢材料及其制造方法。其化学组成以质量百分数计为：0.6％～1.5％C、15％～30％Mn、6.0％～10％Al、1.0％～4.8％Ni，余量为Fe。该钢的密度低于7.0g/cm3，同时兼具良好的强韧性(Rp0.2≥950MPa；Rm≥1100MPa；A≥30％；AKv(-40℃)≥25J)，通过控轧控冷或控轧控冷+后续热处理工艺可制备出以上性能板材，制备工艺简单易实现，在基体装甲等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于特种钢领域，具体涉及一种复合效应低密度轧制均质装甲钢材料及其制造方法。

背景技术

武器装备轻量化是武器装备发展永恒的主题，装甲钢既是防护材料又是结构材料，基体装甲钢占车辆总重的30％～40％，大幅降低装甲钢的重量，同时要求其具有良好的抗弹性能、工艺性能和经济可承受性，是一个亟需解决的矛盾。

低密度钢是一类密度低于传统钢的统称，该类钢由于在成分设计中加入一些C等间隙元素及Al等轻质元素，可显著降低钢的密度，同时兼具良好综合力学性能，其在装甲钢领域具有显著地性能优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密度低于7.0g/cm³、兼具良好强韧性的复合效应低密度装甲钢材料及其制造方法，其化学组成以质量百分数计为：0.6％～1.5％C、15％～30％Mn、6.0％～10％Al、1.0％～4.8％Ni，余量为Fe。优选方案中还可添加1.0％～5.0％Cr。

为进一步提高钢的力学性能及工艺性能，可添加以下一种或几种元素：0.2％～2.0％Si、0.02％～0.5％Nb、0.02％～0.5％Ti、0.02％～0.5％V、0.0001％～0.1％Ce、0.0001％～0.1％La、0.0001％～0.1％Zr、0.0001％～0.005％Ca、0.0001％～0.005％Mg。

上述低密度装甲钢材料的制造方法，采用电炉冶炼，经锻造开坯后，通过控轧控冷技术制备，为获得兼具高强高韧的装甲板，控制终轧温度800℃～950℃，轧后空冷或水冷。

上述低密度装甲钢材料的制造方法，采用电炉冶炼，经锻造开坯后，通过控轧控冷，其热处理工艺为：400℃～650℃保温0.5h～5h后快冷或缓冷。

有益效果

本发明的制造方法通过控轧控冷或控轧控冷+后续热处理工艺可制备出上述性能板材，制备工艺简单易实现，在基体装甲等领域具有广阔的应用前景。

具体实施方式

实施例1

在电炉中冶炼，实验钢的成分为：1.2％C、26％Mn、9.5％Al、1.2％Ni、1.5％Si、0.1％Nb、0.1％V、0.0005％Ce、0.0005％Ca，经锻造开坯后，通过控轧控冷技术，控制终轧温度为940℃，轧后空冷，实验钢的密度为6.67g/cm³、屈服强度Rp0.2为955MPa、抗拉强度Rm为1135MPa、延伸率A为39％、冲击功AKv(-40℃)为52J。

实施例2

按实施例1成分冶炼，经锻造开坯后，通过控轧控冷技术，控制终轧温度为1000℃以上，轧后水冷。轧制板坯经550℃保温2h热处理后，实验钢的屈服强度Rp0.2为980MPa、抗拉强度Rm为1210MPa、延伸率A为32％、冲击功AKv(-40℃)为28J。

实施例3