[发明专利]一种高锰TWIP钢及其制造方法

说明书

本发明提供一种高锰TWIP钢及其制造方法，涉及冶金技术领域。本发明高锰TWIP钢的化学成分为：Mn、Si、Al、C、Cu、Ni、P、S、N，Fe及不可避免的杂质，本发明高锰TWIP钢兼具具有高强度高塑性的特点，该材料用于汽车明显提高了汽车初次的抗冲击碰撞能力，汽车安全性更加可靠，本发明高锰TWIP钢的制备过程中材料的均匀性和一致性都能得到保证，没有热裂纹，产品合格率高，产品质量好，成本低，适用于工业生产。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种高锰TWIP钢及其制造方法。

背景技术

近年来，汽车轻量化和安全化已成为汽车工业发展的主要目标之一。为此，研发和使用汽车用先进高强钢成为了科研部门和钢铁企业的重点工作内容。经测算，如果国内商用车自重减轻 10 %，其油耗量就可以降低 4.8 %。到 2020年，我国商用车自重若能比2007年的水平平均降低 20 %~35 %，每年则可节约燃油 2.7×107~3.0×107 t。汽车轻量化是减少汽车尾气排放、降低油耗，实现生产环境友好型汽车的目标的主要措施。

孪晶诱导塑性(TWIP)钢具有强度和塑性的良好配合，是目前已提出的各种汽车用钢方案中最适合用作汽车用钢的新钢种。就世界各国研究的各种TWIP钢体系而言，都集中在含锰18%~33%的高锰Fe-Mn-C基体系。

现有技术中，一般采用氩气AOD来冶炼TWIP钢。在这些采用氩气AOD冶炼TWIP钢的方法中，这种方法成本过高，而且TWIP钢具有较高的Mn、Al、Si含量，这些元素在熔炼过程中，很容易形成非金属夹杂物，这对于纯净度的提高和合金成分的控制会比较困难，因而影响TWIP钢成品的质量。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种高锰TWIP钢及其制造方法，解决了现有技术中TWIP钢生产成本高，熔炼过程中容易形成非金属夹杂物，进而造成成品质量下降的技术问题。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种高锰TWIP钢，所述高锰TWIP钢的化学成分重量百分比为：16%～26%Mn、2%～3% Si、0.05%～2.5% Al、0.1%～0. 3%C、0.01%～0.06%Cu、0.01%～0.03%Ni、P <0.02%、S＜0.02%、0.01%～0.05%N，余量为Fe及不可避免的杂质。

优选的，所述所述高锰TWIP钢的化学成分重量百分比为：20%Mn、2.5% Si、1% Al、0.2%C、0.03%Cu、0.02%Ni、0.01% P、0.01% S、0.02%N，余量为Fe及不可避免的杂质。

一种高锰TWIP钢的制造方法，包括以下步骤：

S1、将各个组分按比例加入真空炉中，通入保护性气体氩气后进行熔炼，熔炼后浇铸成钢锭；

S2、将步骤S1得到的钢锭加热至1000～1200℃固溶处理， 保温60～300min；

S3、将步骤S2固溶处理后的钢锭加热，在热轧机上进行轧制，且初扎温度为1000～1200℃，热轧量为50～100%，终扎温度900～1000℃，再进行冷轧，冷轧量为40～50%，终轧温度为700～800℃，进行2～8道次轧制，轧制后的钢锭厚度为1.3～1.5mm；

S4、将轧制后的钢锭以400～1000℃退火1～15min后，采用摇包电炉法进行脱硅反应，再采用石灰、萤石进行摇包脱磷处理即可。

优选的，步骤S1所述通入保护性气体氩气的流量为1～1.8L/min。

优选的，步骤S2所述钢锭加热至1150℃固溶处理，保温180min。