本發(fā)明涉及一種超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

高強(qiáng)度鋼板具有強(qiáng)度高的特性，具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，可以用于制造大型船舶，橋梁，電站設(shè)備，中、高壓鍋爐，高壓容器，機(jī)車車輛，起重機(jī)械，礦山機(jī)械及其他大型焊接結(jié)構(gòu)件。但目前的高強(qiáng)度鋼板的技術(shù)仍然存在不足，導(dǎo)致高強(qiáng)度鋼板的性能還需要進(jìn)一步提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法，包括：

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1300～1400℃，保溫1～2小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為500～700℃，保溫1～1.5小時(shí)后，冷卻至室溫。

優(yōu)選的是，所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，所述步驟二中，熱軋溫度為1400℃，保溫1小時(shí)。

優(yōu)選的是，所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，熱處理溫度為700℃，保溫1小時(shí)。

優(yōu)選的是，所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，采用按重量份數(shù)計(jì)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，所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，經(jīng)過(guò)熱處理后的薄板厚度為0.5～0.6mm。

本發(fā)明所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法通過(guò)控制原材料的組成，同時(shí)精確控制施工工藝，實(shí)現(xiàn)了一種高強(qiáng)度鋼鐵材料的制備。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

本發(fā)明提供一種超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法，包括：

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1300～1400℃，保溫1～2小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為500～700℃，保溫1～1.5小時(shí)后，冷卻至室溫。

本發(fā)明通過(guò)控制原材料的組成，同時(shí)精確控制施工工藝，使所制備的鋼鐵材料具備超細(xì)晶粒，體現(xiàn)出優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，尤其是具備了高強(qiáng)度的特性，能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

優(yōu)選的是，所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，所述步驟二中，熱軋溫度為1400℃，保溫1小時(shí)。

優(yōu)選的是，所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，熱處理溫度為700℃，保溫1小時(shí)。

優(yōu)選的是，所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，采用按重量份數(shù)計(jì)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，所述的超細(xì)晶粒的高強(qiáng)度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，經(jīng)過(guò)熱處理后的薄板厚度為0.5～0.6mm。

實(shí)施例一

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1400℃，保溫1小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為700℃，保溫1小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到940MPa，屈服強(qiáng)度為630MPa，延伸率為84.3％。

實(shí)施例二

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1300℃，保溫2小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為500℃，保溫1.5小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到945MPa，屈服強(qiáng)度為633MPa，延伸率為84.9％。

實(shí)施例三

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1350℃，保溫1小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為500℃，保溫1.5小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到941MPa，屈服強(qiáng)度為630MPa，延伸率為84.4％。

實(shí)施例四

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1350℃，保溫1小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為550℃，保溫1.0小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到943MPa，屈服強(qiáng)度為634MPa，延伸率為84.0％。

實(shí)施例五

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1350℃，保溫1小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為500℃，保溫1.5小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到948MPa，屈服強(qiáng)度為637MPa，延伸率為84.0％。

實(shí)施例六

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)的以下組分作為原材料：碳0.36％，錳4％，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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1350℃，保溫1小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為500℃，保溫1.5小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到950MPa，屈服強(qiáng)度為632MPa，延伸率為84.0％。

實(shí)施例七

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)的以下組分作為原材料：碳0.36％，錳4％，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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1350℃，保溫1.5小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為500℃，保溫1.5小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到950MPa，屈服強(qiáng)度為630MPa，延伸率為84.2％。

實(shí)施例八

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)的以下組分作為原材料：碳0.36％，錳4.5％，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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1380℃，保溫1.5小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為600℃，保溫1.5小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到952MPa，屈服強(qiáng)度為638MPa，延伸率為84.1％。

實(shí)施例九

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)的以下組分作為原材料：碳0.36％，錳4.5％，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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1380℃，保溫1.5小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為650℃，保溫1.2小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到952MPa，屈服強(qiáng)度為636MPa，延伸率為84.7％。

實(shí)施例十

步驟一、將原材料填入電磁感應(yīng)爐中熔煉，熔煉后澆鑄成板材，采用按重量份數(shù)計(jì)的以下組分作為原材料：碳0.38％，錳4.5％，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(duì)板材進(jìn)行熱軋，熱軋溫度為1360℃，保溫1.5小時(shí)，制成厚度為5mm厚的薄板；

步驟三、對(duì)薄板進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為660℃，保溫1.5小時(shí)后，冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)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2～10μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到953MPa，屈服強(qiáng)度為637MPa，延伸率為84.9％。

對(duì)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(qiáng)度達(dá)到920MPa，屈服強(qiáng)度為611MPa，延伸率為80.1％。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)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(xì)節(jié)。