本發(fā)明涉及一種超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

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(shè)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(jié)構(gòu)件。但目前的高強度鋼板的技術(shù)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(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了一種超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(chǎn)方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(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，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，冷卻至室溫。

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

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

優(yōu)選的是，所述的超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(chǎn)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，所述的超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，經(jīng)過熱處理后的薄板厚度為0.5～0.6mm。

本發(fā)明所述的超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(chǎn)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(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

本發(fā)明提供一種超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(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，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，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(chǎn)的需要。

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

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

優(yōu)選的是，所述的超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(chǎn)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，所述的超細晶粒的高強度鋼鐵材料生產(chǎn)方法中，所述步驟三中，經(jīng)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，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，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到940MPa，屈服強度為630MPa，延伸率為84.3％。

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，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，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到945MPa，屈服強度為633MPa，延伸率為84.9％。

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1350℃，保溫1小時，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，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到941MPa，屈服強度為630MPa，延伸率為84.4％。

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0.4％，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1350℃，保溫1小時，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550℃，保溫1.0小時后，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到943MPa，屈服強度為634MPa，延伸率為84.0％。

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0.4％，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1350℃，保溫1小時，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，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到948MPa，屈服強度為637MPa，延伸率為84.0％。

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0.36％，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、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1350℃，保溫1小時，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，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到950MPa，屈服強度為632MPa，延伸率為84.0％。

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0.36％，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、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1350℃，保溫1.5小時，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，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到950MPa，屈服強度為630MPa，延伸率為84.2％。

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0.36％，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、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1380℃，保溫1.5小時，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，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到952MPa，屈服強度為638MPa，延伸率為84.1％。

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0.36％，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、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1380℃，保溫1.5小時，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1.2小時后，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到952MPa，屈服強度為636MPa，延伸率為84.7％。

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0.38％，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、先對板材進行熱軋，熱軋溫度為1360℃，保溫1.5小時，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660℃，保溫1.5小時后，冷卻至室溫，經(jīng)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2～10μm。其抗拉強度達到953MPa，屈服強度為637MPa，延伸率為84.9％。

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(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)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(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節(jié)。