一種低溫塑性高錳鋼板及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫塑性高錳鋼板的加工方法，包括高錳鋼的熔煉、鋼錠的后處理、和開坯軋制成板在內(nèi)的工藝步驟，具體步驟為：A、高錳鋼的熔煉中，料方的組分按重量百分比計為：Mn30%~36%，C0.02%~0.06%，S≤0.01%，P≤0.008%，其余為Fe；B、鋼錠的后處理：將熔煉成的高錳鋼鑄錠，保持在1150℃~1200℃條件下熱處理2~4小時、然后轉(zhuǎn)移到室溫、水淬池中均質(zhì)完成固溶處理；C、開坯軋制成板：固溶處理后的高錳鋼鑄錠開坯后經(jīng)過熱軋、回火均質(zhì)。該鋼板的特點是在低溫（如-180℃）拉伸變形，具備典型脆斷特征—沿晶斷裂，但是其具備18%以上的均勻延伸率，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度較高，適用于低溫環(huán)境，如低溫壓力容器用鋼板。
【專利說明】一種低溫塑性高錳鋼板及其加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵材料及其加工制備領(lǐng)域，具體涉及一種低溫塑性高錳鋼板及其加 工方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，鋼的低溫脆性斷裂是鋼結(jié)構(gòu)最危險的破壞形式之一，鋼材在低溫時具 有脆性斷裂現(xiàn)象，而一般來說，鋼鐵材料出現(xiàn)脆性斷裂時具有以下特征：（1)斷裂時所承受 的工作應(yīng)力低于屈服極限；（2)脆斷一但發(fā)生，以極高的速度擴(kuò)展（2000米/秒以上）；（3) 斷口平直，斷面收縮率小，外觀上無明顯的宏觀變形特征；（4)斷口形貌多為沿晶斷裂。一 但出現(xiàn)脆性破壞將造成重大損失，如第二次世界大戰(zhàn)中，美國約1000艘"自由輪"發(fā)生脆性 斷裂。
[0003] 因此，不斷提高材料的低溫塑性成為人們研究和實驗熱點。目前，廣泛應(yīng)用于低 溫的鋼鐵材料，主要為低碳馬氏體型低溫鋼主要是3. 5%Ni、5%Ni和9%Ni鋼，這類鋼板性能 雖能滿足要求，但含很高的鎳，價格昂貴；另外一類為奧氏體型低溫鋼，主要包括AISI304、 3041^、316、3161^和310等鋼種，其化學(xué)成分可參見表1，此類鋼種低溫強(qiáng)度低，雖然3041^ 和316LN用氮強(qiáng)化可以在一定程度上提高低溫強(qiáng)度，但此類鋼在低溫下易發(fā)生馬氏體相變 而產(chǎn)生磁性和應(yīng)力。因此上述兩類鋼在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上均存在無法克服的缺點。
[0004] 表1常用低溫鋼的化學(xué)成

【權(quán)利要求】
1. 一種低溫塑性高錳鋼板的加工方法，包括高錳鋼的熔煉、鋼錠的后處理、和開坯軋制 成板在內(nèi)的工藝步驟，其特征在于具體步驟為： A、 高錳鋼的熔煉：高錳鋼料方的組分按重量百分比計為：Μη 309Γ36%，C 0. 029Γ0. 06%，S彡0. 01%，Ρ彡0. 008%，其余為Fe，將上述料方熔煉成鋼錠； B、 鋼錠的后處理：將步驟A中的鋼錠保持在1150°C?1200°C條件下熱處理2~4小時、然 后轉(zhuǎn)移到室溫、水淬池中均質(zhì)完成固溶處理； C、 開坯軋制成板：固溶處理后的鋼錠開坯后經(jīng)過熱軋、回火均質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫塑性高錳鋼板的加工方法，其特征在于步驟A中所述高 錳鋼料方中Μη的重量百分比含量為329Γ35%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫塑性高錳鋼板的加工方法，其特征在于步驟Α所述 高錳鋼的熔煉中采用的是工頻電感應(yīng)爐、爐內(nèi)氬氣正壓環(huán)境。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫塑性高錳鋼板的加工方法，其特征在于步驟C中熱軋、均 質(zhì)的工藝條件為：首先將鋼錠坯料加熱至在800°C?1000°C、然后熱軋成l(T20mm厚毛板，再 在1000°C?1100°C下保持1~2小時，后轉(zhuǎn)移到室溫、水淬池中均質(zhì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫塑性高錳鋼板的加工方法，其特征在于還包括步驟D :熱 車L、均質(zhì)后的毛板再進(jìn)行冷軋、退火均質(zhì)成型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的低溫塑性高錳鋼板的加工方法，其特征在于步驟D中冷軋、 退火均質(zhì)的條件為：熱軋、均質(zhì)后的毛板在室溫下經(jīng)ΚΓ20道次冷軋到1. 0mnT2. 0_厚的鋼 板，乳制變形量為909Γ92%，所述鋼板在600°C ~850°C下保持0. 5~2小時，后轉(zhuǎn)移到室溫、水 淬池中均質(zhì)。
7. -種低溫塑性高錳鋼毛板，其特征在于該毛板采用權(quán)利要求1所述的方法步驟加工 而成。
8. -種低溫塑性高錳鋼鋼板，其特征在于該鋼板采用權(quán)利要求5所述的方法步驟加工 而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低溫塑性高錳鋼板，其特征在于該鋼板在-170°C~-196°C、常 壓下的力學(xué)性能指標(biāo)為：屈服強(qiáng)度43(T510MPa，抗拉強(qiáng)度62(T770MPa，延伸率18?24%。
【文檔編號】C22C38/04GK104152797SQ201410399639
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】王玉輝, 王天生, 彭艷, 黃曉旭, 賀延明, 付瑞東, 廖波 申請人:燕山大學(xué)