[发明专利]一种超高强度和塑性的热轧奥氏体低密度钢及生产方法

说明书

一种超高强度和塑性的热轧奥氏体低密度钢，其组分及wt%为：C：0.45~0.89%，Si：0.02~0.19%，Mn：16.5~29.1%，Al：5.1~13.3%，Ti：0.21~0.33%，P：≤0.020%，S：≤0.010%，N：≤0.010%；生产方法：冶炼并连铸成坯；对连铸加热；粗轧；喷水冷却；精轧；快速加热；卷取；自然冷却至室温。本发明屈服强度在1307~1398MPa，抗拉强度在1653~1721MPa，延伸率在49~56%，用于制作成型要求更复杂的结构部件，并极大的拓展了低密度钢的使用范围。

技术领域

本发明涉及一种高强度热轧钢及其生产方法，确切地属于一种抗拉强度≥1650MPa的热轧奥氏体低密度钢及其生产方法。特别适宜在短流程产线生产。

背景技术

低密度钢是指通过向钢中添加轻质元素如铝、硅和镁等，使钢材的密度降低的一类钢。当钢中添加质量分数为5~15%的铝时，其密度只有常规钢密度的80%左右，具有显著的减重效果，广泛应用于汽车和机械制造等领域。奥氏体低密度钢作为低密度钢的一种，因其具有出色的成型性能，受到了越来越多的关注。

在现有技术中，奥氏体低密度钢一般会在钢中加入大量的Mn等奥体氏体稳定化元素，降低奥氏体向铁素体转变的温度，使钢带在较低的温度条件下仍能保留大量的奥氏体组织，具有大量奥氏体组织的钢材一般具有较好的塑性，然而以奥氏体组织为主的钢普遍存在的问题是该类钢的强度较低，其屈服强度一般小于500MPa，作为结构件使用时受到很大的限制，如何进一步提高奥氏体低密度钢的强度是目前先进高强钢研究领域的热点之一。

如经检索的：

中国专利申请号为2018111220515.X的外文文献，公开了《一种980MPa级高延性低密度汽车用奥氏体钢及其制备方法》。该文献的化学成分质量百分比(％)为：C 0.5％～1.0％、Si 0.2％～0.5％、Mn 12％～16％、Alt 5％～8％、Ti 0.1％～0.3％、Ce：0.02％～0.04％、P≤0.01％、S≤0.01％、N≤0.004％，余量为Fe。其生产方法包括铁水连铸-粗轧-精轧-冷却-卷取-冷轧-连续退火-平整。该方法基于常规喷气冷却退火生产方法，获得了一种屈服强度范围为645~762MPa，抗拉强度范围为954~1027MPa，延伸率为25~44%的奥氏体钢。该文献存在的不足是不仅屈服、抗拉强度和延伸率相对较低，难以适用于成型要求复杂的结构部件，且在热轧后需要进行冷轧和退火才能得到，生产流程和生产周期较长。

中国专利申请号为201410069023.8的文献，公开了《一种超高强度 C-Al-Mn-Si系低密度钢及其制备方法》。该文献元素组成及含量为：C：0.28~1.15%，Al：3.0~12.0%，Mn：6.9~27.6%，Si：0.01~2.0%；并包括以下元素中的一种或几种：Cr：0.01~0.80%，Ni：0.01~0.60%，Mo：0.01~0.30%，V：0.001~0.10%，Nb：0.001~0.06%，Ti：0.001~0.02%，且该组成的剩余部分为Fe和杂质；工艺依次为：冶炼后在900～1200℃进行均匀化处理；水冷至室温；在300～600℃进行时效处理2～50小时；再水冷至室温，最后得到超高强度C-Al-Mn-Si系低密度钢。其存在的问题是，不仅生产工序复杂，生产所需时间长，难以进行批量化工业生产。且抗拉强度仅为960~1350MPa。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在而不足，提供一种屈服强度在1307~1398MPa，抗拉强度在1653~1721MPa，延伸率在49~56%的热轧奥氏体低密度钢及生产方法

实现上述目的的措施：