[发明专利]一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法

说明书

本发明涉及汽车用钢制造技术领域，尤其涉及一种780MPa级的高强塑积Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢及其制备方法。其化学成分按重量百分比为：C：0.76％～0.95％，Si：0.3％～0.5％，Mn：16％～19％，P：≤0.050％，S:≤0.050％，Al：8.5～11％，余量为Fe和不可避免的杂质。1)通过转炉进行冶炼，得到满足上述成分要求的钢水，钢水温度控制在1530℃～1650℃；2)连铸：浇铸温度控制在1350～1500℃，控制连铸坯厚度为120～180mm；3)热连轧：铸坯入炉温度控制在400～700℃，加热温度为1100～1250℃；开轧温度为1050～1150℃，终轧温度在900℃以上；卷曲温度在650℃以上，卷曲温降大于4℃/s，热轧卷厚度为3～6mm。具有低密度、高强度、高延伸率、抗拉强度高、强塑积的优点；生产工艺稳定，生产成本低，在传统生产线上能够实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及汽车用钢制造技术领域，尤其涉及一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法。

背景技术

当前，汽车工业的发展趋势是节能、减重、环保和提高安全性，采用轻质材料来减轻质量可以达到这个目的，其中最有效的措施是利用低密度材料，从而减轻车的整体质量。轻质钢中加入一定量的铝，能够在一定程度上减小钢的密度，因此受到了现代汽车行业及其他制造行业的广泛关注。热轧汽车钢材料的力学性能直接影响着成形性能，随着制造汽车零部件的造型越来越复杂，对汽车材料的力学性能考验越来越严峻，为了满足市场的需求，迫切需要进行高强塑积的热轧轻质汽车钢的研制开发。

CN104674109A公开了“一种低密度Fe-Mn-Al-C系冷轧汽车用钢板及制备方法”，其不足之处在于成本较高的前提下，强塑积只达到了40GPa％。CN109554621A公开了“一种低密度Fe-Mn-Al-C热轧QP钢及其制造方法”，不足之处在于强塑积只达到22GPa％，以及轻量化效果不明显。CN109554622A公开了“淬火至贝氏体区获得QP组织的热轧Fe-Mn-Al-C钢及制造方法”，不足之处在于强塑积只达到了21GPa％，以及轻量化效果不明显。CN111676409A公开了一种低密度低成本Fe-Mn-Al-C中熵合金的制备方法，不足之处在于其生产方式为铸造，成本高，不适合汽车钢大批量生产的需求。CN108642403A公开了“一种780MPa级超高强度Fe-Mn-Al-C系轻质铸钢及其制备方法”，不足之处在于其需要添加稀土元素以及V等元素，成本较高，轻量化效果不明显。

现有技术存在强塑积小、轻量化效果不明显、铸造生产成本高等诸多不足。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢及其制备方法，热轧轻质钢卷或钢板具有低密度、高强度、高延伸率、抗拉强度高、强塑积的优点；生产工艺稳定，生产成本低，实施性强，易操作，在传统生产线上能够实现工业化生产。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其化学成分按重量百分比为：

C：0.76％～0.95％，Si：0.3％～0.5％，Mn：16％～19％，P：≤0.050％，S:≤0.050％，Al：8.5～11％，余量为Fe和不可避免的杂质。

一种780MPa级的高强塑积Fe-Mn-Al-C系轻质钢的制备方法，工艺流程为转炉冶炼→连铸→热连轧，具体包括如下步骤：

1)转炉冶炼：按上述重量百分比进行配料，通过转炉进行冶炼，得到满足上述成分要求的钢水，钢水温度控制在1530℃～1650℃；

2)连铸：浇铸温度控制在1350～1500℃，控制连铸坯厚度为120～180mm；