[发明专利]耐蚀性与比强度优异的轻钢及其制造方法

说明书

本发明涉及耐蚀性与比强度优异的轻钢及其制造方法。本发明涉及一种提高了耐蚀性及比强度的轻钢，具体地说，该轻钢包含碳(C)1.3～1.5wt％、铝(Al)8.5～10wt％、锰(Mn)20～25wt％、铬(Cr)4～5.1wt％、钼(Mo)2～4.16wt％及其余的铁(Fe)及不可避免的杂质，在含有铝与锰的轻钢上添加铬及钼而提高钢铁的耐蚀性，不仅能适用于各领域，还能提供寿命得到延长的轻钢，为了解决添加铬及钼时可能会导致机械物性降低的问题而优化碳含量，从而能提高抗拉强度、展延性及比屈服强度之类的物性。

【技术领域】

本发明涉及一种提高了耐蚀性及比强度的轻钢，具体地说，该轻钢包含碳(C)1.3～1.5wt％、铝(Al)8.5～10wt％、锰(Mn)20～25wt％、铬(Cr)4～5.1wt％、钼(Mo)2～4.16wt％及其余的铁(Fe)及不可避免的杂质。

【背景技术】

人们对安全基准、环境规制严格化、燃料效率提升的要求日益增高而促进了钢铁材料的轻量化研究。

先前技术为了实现钢铁产品的轻量化而使用了强度高于现有材料的钢铁材料并且采取了让其厚度变薄或减少零件尺寸的方法，但是该轻量化方法却存在着较大的制约，因此为了满足日益增高的轻量化需求而需要开发强度高而且比重低的，亦即，比强度(强度/比重)高的钢铁材料。

主要使用结构材料的产业针对该需求采取了以钛(Ti)及复合材料之类的新材料替代现有钢铁材料的措施，但该材料的制造成本高昂，因此需要开发出一种既能确保经济效益又具备上述效果的新材料。

为此，人们揭示了在现有的钢铁材料上添加可实现轻量化的元素铝(Al)的方法。凭借着作为置换型合金元素的铝的置换效果和晶格膨胀效果，不仅每1％的铝能减轻1.5％的比重，还能凭借着固溶强化及析出强化效果而使得添加了大量铝的轻钢的比强度相似于钛合金的比强度。因此，本产业以铝为主针对轻钢展开了积极研究。

含铝的轻钢可以分为铁素体系、双相系及奥氏体系，铁素体系钢铁的抗拉强度为400～600Mpa而伸长率为20～30％左右，具备了有限的抗拉强度及伸长率值，双相系及奥氏体系钢铁虽然抗拉强度及伸长率优异，但上述现有轻钢由于耐蚀性极度不足而难以适用于很多领域。

为了克服该制约，目前通过国家推动的课题针对可适用于新一代坦克、运输用轨道、汽车用钢板等的材料进行基础研究，目前为止研究的轻钢中含有最多有助于耐蚀性的合金元素的钢种是Fe-20Mn-Al-C-5Cr系，但PREN(耐点蚀当量指数，pitting resistanceequivalent number)值为较低的5而无法确保足够的耐蚀性。

而且，先前技术为了赋予耐蚀性而添加到钢铁的合金元素会降低奥氏体组织的稳定性而有害于机械物性或者反而让耐蚀特性下降，因此需要开发出一种既能维持奥氏体相的稳定性又能提高耐蚀特性的新钢铁合金。

【先前技术文献】

【专利文献】

注册专利第10-1094080号(2011.12.08注册)

注册专利第10-1140986号(2012.04.20注册)

【发明内容】

【解决的技术课题】

本发明的目的是提供一种提高了耐蚀性、抗拉强度、展延性之类物性的轻钢的化学成分及其制造方法，其为了提高包含铝与锰的轻钢的耐蚀性及比强度而添加铬、钼及碳。

【解决课题的技术方案】

可解决上述课题的本发明一个实施形态的轻钢包含碳(C)、铝(Al)、锰(Mn)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)及不可避免的杂质。