本發(fā)明涉及一種提高鋼鐵材料強度的生產方法。
背景技術：
高強度鋼板具有強度高的特性，具有優(yōu)異的綜合力學性能，可以用于制造大型船舶，橋梁，電站設備，中、高壓鍋爐，高壓容器，機車車輛，起重機械，礦山機械及其他大型焊接結構件。但目前的高強度鋼板的技術仍然存在不足，導致高強度鋼板的性能還需要進一步提升。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述技術問題，本發(fā)明設計開發(fā)了一種提高鋼鐵材料強度的生產方法。
本發(fā)明提供的技術方案為：
一種提高鋼鐵材料強度的生產方法，包括：
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.3～0.4％，錳3～5％，鋁7～8％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1300～1400℃，保溫1～2小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1000～1100℃，再進行熱軋，保溫時間30～40分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為400～500℃，反復冷軋4～5次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在25～30立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為500～700℃，保溫1～1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫。
優(yōu)選的是，所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法中，所述步驟二中，熱軋溫度為1400℃，保溫1小時。
優(yōu)選的是，所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法中，所述步驟三中，熱處理溫度為700℃，保溫1小時。
優(yōu)選的是，所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法中，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.3～％，錳3％，鋁7％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下。
優(yōu)選的是，所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法中，所述步驟三中，經過熱處理后的薄板厚度為0.5～0.6mm。
本發(fā)明所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法通過控制原材料的組成，同時精確控制施工工藝，實現(xiàn)了一種高強度鋼鐵材料的制備。
具體實施方式
下面對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
本發(fā)明提供一種提高鋼鐵材料強度的生產方法，包括：
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.3～0.4％，錳3～5％，鋁7～8％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1300～1400℃，保溫1～2小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1000～1100℃，再進行熱軋，保溫時間30～40分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為400～500℃，反復冷軋4～5次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在25～30立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為500～700℃，保溫1～1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫。
本發(fā)明通過控制原材料的組成，同時精確控制施工工藝，使所制備的鋼鐵材料具備超細晶粒，體現(xiàn)出優(yōu)異的綜合力學性能，尤其是具備了高強度的特性，能夠滿足實際生產的需要。
優(yōu)選的是，所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法中，所述步驟二中，熱軋溫度為1400℃，保溫1小時。
優(yōu)選的是，所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法中，所述步驟三中，熱處理溫度為700℃，保溫1小時。
優(yōu)選的是，所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法中，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.3～％，錳3％，鋁7％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下。
優(yōu)選的是，所述的提高鋼鐵材料強度的生產方法中，所述步驟三中，經過熱處理后的薄板厚度為0.5～0.6mm。
實施例一
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.3％，錳3％，鋁7％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1400℃，保溫1小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1000℃，再進行熱軋，保溫時間30分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為400℃，反復冷軋4次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在25立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為700℃，保溫1小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到959MPa，屈服強度為649MPa，延伸率為85.9％。
實施例二
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.4％，錳5％，鋁8％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1300℃，保溫2小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1100℃，再進行熱軋，保溫時間40分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為500℃，反復冷軋5次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在30立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為500℃，保溫1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到966MPa，屈服強度為648MPa，延伸率為86.3％。
實施例三
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.4％，錳4％，鋁7.5％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1323℃，保溫1.3小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1050℃，再進行熱軋，保溫時間34分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為500℃，反復冷軋5次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在30立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為560℃，保溫1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到962MPa，屈服強度為644MPa，延伸率為86.2％。
實施例四
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.35％，錳4％，鋁7.5％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1345℃，保溫1.3小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1050℃，再進行熱軋，保溫時間34分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為480℃，反復冷軋4次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在26立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為580℃，保溫1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到961MPa，屈服強度為646MPa，延伸率為86.7％。
實施例五
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.38％，錳4.2％，鋁7.7％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1356℃，保溫1.7小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1070℃，再進行熱軋，保溫時間38分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為485℃，反復冷軋4次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在29立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為580℃，保溫1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到960MPa，屈服強度為640MPa，延伸率為86.7％。
實施例六
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.38％，錳4.2％，鋁7.7％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1356℃，保溫1.7小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1100℃，再進行熱軋，保溫時間35分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為450℃，反復冷軋4次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在29立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為600℃，保溫1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到969MPa，屈服強度為640MPa，延伸率為86.9％。
實施例七
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.4％，錳5％，鋁7％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1356℃，保溫1.7小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1100℃，再進行熱軋，保溫時間35分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為420℃，反復冷軋4次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在29立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為600℃，保溫1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到959MPa，屈服強度為641MPa，延伸率為86.5％。
實施例八
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.4％，錳5％，鋁7％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1356℃，保溫1.7小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1100℃，再進行熱軋，保溫時間35分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為420℃，反復冷軋4次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在29立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為600℃，保溫1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到958MPa，屈服強度為640MPa，延伸率為86.4％。
實施例九
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.4％，錳5％，鋁7％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1330℃，保溫1小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1030℃，再進行熱軋，保溫時間35分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為450℃，反復冷軋4次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在29立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為650℃，保溫1小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到958MPa，屈服強度為639MPa，延伸率為86.5％。
實施例十
步驟一、將原材料填入電磁感應爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計的以下組分作為原材料：碳0.4％，錳4.3％，鋁7.3％，其余為鐵，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步驟二、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1321℃，保溫1.7小時，停止30分鐘，再將溫度降低至1008℃，再進行熱軋，保溫時間35分鐘；再進行冷軋，冷軋溫度為420℃，反復冷軋4次，并且在冷軋過程中進行通風處理，風速控制在29立方/分鐘，制成厚度為5mm厚的薄板；
步驟三、對薄板進行熱處理，熱處理溫度為600℃，保溫1.5小時后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對薄板的表面持續(xù)送風，所送風的相對濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，經過熱處理后的薄板厚度為0.5mm。
所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為2～5μm。其抗拉強度達到962MPa，屈服強度為634MPa，延伸率為86.6％。
對比例
采用常規(guī)工藝制備，所制備的鋼鐵材料的晶粒尺寸為40～50μm。其抗拉強度達到920MPa，屈服強度為611MPa，延伸率為80.1％。
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)。