[发明专利]一种低密度高强高韧热轧钢板的制造方法

权利要求书

1.一种低密度高强高韧热轧钢板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤

1)初炼：炉内提前倒干操作并铺上石灰以提前造泡沫渣，钢水满足终点碳0.05～0.10％、磷≤0.005％、温度≥1620℃时进行放钢，并使用铝块进行预脱氧，放钢时加入还原性较弱的合金Ni和熔点≤1500℃的低熔点渣料；

2)精炼：初炼的钢水经精炼炉脱氧、升温、合金化得到精炼后的钢水，精炼前期利用Al质脱氧材料进行脱氧和脱硫，并优先分批次依次加入相对含量较多的合金，精炼后期依次加入相对含量较少的合金，直至获得目标成分的精炼钢水，不同合金按照氧化性由弱至强的顺序添加；

3)真空脱气：钢水精炼结束后吊包至脱气炉进行真空脱气处理，真空处理过程中，钢包底部吹氩气搅拌，真空结束后钢水按需要进行软吹氩处理，促使夹杂物上浮；

4)浇铸：采用下注法浇铸钢锭，钢模在浇铸前进行清理和烘烤，浇铸前在钢包下水口上进行防钢水氧化的相关设置，在钢模底部吊装润滑性能较好的低熔点保护渣以避免钢水进入钢模中裸露，在整个浇铸过程中需要保持钢水液面始终为黑面，及时补加所述低熔点保护渣为宜，浇铸结束后需在帽口处进行补缩和保温，浇铸结束后带模冷却之后脱模，脱模后的钢锭加保温罩热送至下一工序；

5)轧前加热；

6)钢板轧制：开坯采用单机架低速大压下轧制工艺，轧钢速度不大于1.5m/s，单道次压下量不小于50mm，开坯过程中高压水除鳞2～3道次，保证坯料表面质量，轧成的中间坯厚度为200～220mm，不平度≤10mm/m；热轧获得的中间坯高温下线加罩堆缓冷，下线温度不小于700℃；

7)表面铣磨：为保证成品钢板表面质量，中间坯表面需要铣磨后再轧制，中间坯需要固溶处理软化后再进行铣磨以降低铣磨难度；

8)二次轧制，铣磨后的中间坯料入炉加热以达到组织完全奥氏体化的轧制温度，轧制采用双机架，粗轧工序6～9道次，每道次变形率在18％～25％，粗轧轧制温度区间1000～1100℃；精轧工序轧制4～7道次，开轧温度≥950℃，每道次变形率在15％～20％，直至获得预定厚度钢板，钢板终轧温度≥800℃；轧钢过程中高压水除鳞2-3道次去除表面氧化铁皮，厚度6～20mm钢板轧后经ACC冷却，入水温度≥800℃，终冷温度≤500℃；厚度20～60mm钢板轧后下线堆缓冷，缓冷温度≥500℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法适用Fe-Mn-Al-C系奥氏体低密度钢板，钢板元素成分：按质量百分比计C：0.80～1.50％，Si：0.10～0.30％，Mn：17.00～25.00％，P：≤0.015％，S：≤0.003％，Al：7.00～10.00％，Ni：4.00～8.00％，Nb+Ti：0.02～0.20％，其余为Fe及不可避免的杂质元素。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：钢板的基础组织为奥氏体，所述基础组织中均匀分布着由Ni与Al结合形成的脆性金属间化合物B2相，和或基础组织中存在铁素体、微米级铌钛化合物、纳米级析出碳化物中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：钢板的密度为6.75～7.05g/cm³，屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥900MPa，-40℃V型冲击≥50J；延伸率≥30％，冷弯满足D＝2a，180°，D代表弯心直径，a代表钢板厚度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：依据所述方法生产的钢板，内部探伤质量满足单个缺陷当量平底孔直径≤φ2mm要求。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述钢板的生产厚度为6-60mm，钢板宽度为1600-3000mm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1的初炼，初炼可采用电炉冶炼，初炼的放钢过程可加入还原性较弱的合金Ni。