CN106636915A - 改善钢铁材料力学性质的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善钢铁材料力学性质的生产方法，包括：步骤一、将原材料填入电磁感应炉熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.3～0.4％，锰3～5％，铝7～8％，其余为铁；步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1300～1400℃，停止30分钟，再将温度降低至1000～1100℃，再进行热轧；再进行冷轧，冷轧温度为400～500℃；步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500～700℃，保温1～1.5小时后，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风。本发明通过控制原材料的组成，同时精确控制施工工艺，实现了一种高强度钢铁材料的制备。
Description
技术领域
本发明涉及一种改善钢铁材料力学性质的生产方法。
背景技术
高强度钢板具有强度高的特性，具有优异的综合力学性能，可以用于制造大型船舶，桥梁，电站设备，中、高压锅炉，高压容器，机车车辆，起重机械，矿山机械及其他大型焊接结构件。但目前的高强度钢板的技术仍然存在不足，导致高强度钢板的性能还需要进一步提升。
发明内容
针对上述技术问题，本发明设计开发了一种改善钢铁材料力学性质的生产方法。
本发明提供的技术方案为：
一种改善钢铁材料力学性质的生产方法，包括：
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.3～0.4％，锰3～5％，铝7～8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1300～1400℃，保温1～2小时，停止30分钟，再将温度降低至1000～1100℃，再进行热轧，保温时间30～40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为400～500℃，反复冷轧4～5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在25～30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500～700℃，保温1～1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风。
优选的是，所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法中，所述步骤二中，热轧温度为1400℃，保温1小时。
优选的是，所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法中，所述步骤三中，热处理温度为700℃，保温1小时。
优选的是，所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法中，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.3～％，锰3％，铝7％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下。
优选的是，所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法中，所述步骤三中，经过热处理后的薄板厚度为0.5～0.6mm。
本发明所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法通过控制原材料的组成，同时精确控制施工工艺，实现了一种高强度钢铁材料的制备。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供一种改善钢铁材料力学性质的生产方法，包括：
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.3～0.4％，锰3～5％，铝7～8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1300～1400℃，保温1～2小时，停止30分钟，再将温度降低至1000～1100℃，再进行热轧，保温时间30～40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为400～500℃，反复冷轧4～5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在25～30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500～700℃，保温1～1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风。
本发明通过控制原材料的组成，同时精确控制施工工艺，使所制备的钢铁材料具备超细晶粒，体现出优异的综合力学性能，尤其是具备了高强度的特性，能够满足实际生产的需要。
优选的是，所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法中，所述步骤二中，热轧温度为1400℃，保温1小时。
优选的是，所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法中，所述步骤三中，热处理温度为700℃，保温1小时。
优选的是，所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法中，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.3～％，锰3％，铝7％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下。
优选的是，所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法中，所述步骤三中，经过热处理后的薄板厚度为0.5～0.6mm。
实施例一
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.3％，锰3％，铝7％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1400℃，保温1小时，停止30分钟，再将温度降低至1000℃，再进行热轧，保温时间30分钟；再进行冷轧，冷轧温度为400℃，反复冷轧4次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在25立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为700℃，保温1小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到963MPa，屈服强度为652MPa，延伸率为85.9％。
实施例二
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.4％，锰5％，铝8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1300℃，保温2小时，停止30分钟，再将温度降低至1100℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为500℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到969MPa，屈服强度为652MPa，延伸率为86.6％。
实施例三
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.35％，锰3.5％，铝7.8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1350℃，保温2小时，停止30分钟，再将温度降低至1100℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为500℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到965MPa，屈服强度为653MPa，延伸率为86.5％。
实施例四
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.35％，锰3.5％，铝7.8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1350℃，保温1小时，停止30分钟，再将温度降低至1050℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为450℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到969MPa，屈服强度为651MPa，延伸率为86.2％。
实施例五
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.35％，锰3.5％，铝7.8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1350℃，保温2小时，停止30分钟，再将温度降低至1050℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为460℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在25立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到968MPa，屈服强度为651MPa，延伸率为86.0％。
实施例六
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.4％，锰3.8％，铝8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1400℃，保温2小时，停止30分钟，再将温度降低至1100℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为450℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在28立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为600℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到960MPa，屈服强度为658MPa，延伸率为86.1％。
实施例七
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.32％，锰3.4％，铝7.4％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1350℃，保温2小时，停止30分钟，再将温度降低至1100℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为500℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为650℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到965MPa，屈服强度为653MPa，延伸率为86.5％。
实施例八
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.35％，锰3.5％，铝7.8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1310℃，保温2小时，停止30分钟，再将温度降低至1020℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为485℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在27立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到963MPa，屈服强度为655MPa，延伸率为86.0％。
实施例九
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.35％，锰3.5％，铝7.8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1400℃，保温2小时，停止30分钟，再将温度降低至1045℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为500℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为685℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到962MPa，屈服强度为649MPa，延伸率为86.5％。
实施例十
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.35％，锰3.5％，铝8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1300℃，保温1.3小时，停止30分钟，再将温度降低至1008℃，再进行热轧，保温时间40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为500℃，反复冷轧5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为623℃，保温1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风，经过热处理后的薄板厚度为0.5mm。
所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为2～5μm。其抗拉强度达到965MPa，屈服强度为653MPa，延伸率为86.5％。
对比例
采用常规工艺制备，所制备的钢铁材料的晶粒尺寸为40～50μm。其抗拉强度达到920MPa，屈服强度为611MPa，延伸率为80.1％。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (5)
1.一种改善钢铁材料力学性质的生产方法，其特征在于，包括：
步骤一、将原材料填入电磁感应炉中熔炼，熔炼后浇铸成板材，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.3～0.4％，锰3～5％，铝7～8％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下；
步骤二、先对板材进行热轧，热轧温度为1300～1400℃，保温1～2小时，停止30分钟，再将温度降低至1000～1100℃，再进行热轧，保温时间30～40分钟；再进行冷轧，冷轧温度为400～500℃，反复冷轧4～5次，并且在冷轧过程中进行通风处理，风速控制在25～30立方/分钟，制成厚度为5mm厚的薄板；
步骤三、对薄板进行热处理，热处理温度为500～700℃，保温1～1.5小时后，以10℃/分钟的速度将温度降低至200℃，再次保温，并对薄板的表面持续送风，所送风的相对湿度为30～35％，之后冷却至室温，在冷却过程中，始终向薄板的上表面和下表面吹送相对湿度为10～12％的风。
2.如权利要求1所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法，其特征在于，所述步骤二中，热轧温度为1400℃，保温1小时。
3.如权利要求1所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法，其特征在于，所述步骤三中，热处理温度为700℃，保温1小时。
4.如权利要求1所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法，其特征在于，采用按重量份数计的以下组分作为原材料：碳0.3～％，锰3％，铝7％，其余为铁，硫和磷的含量均控制在0.001％以下。
5.如权利要求1所述的改善钢铁材料力学性质的生产方法，其特征在于，所述步骤三中，经过热处理后的薄板厚度为0.5～0.6mm。
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