本發(fā)明涉及一種改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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)了一種改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
一種改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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)，停止30分鐘，再將溫度降低至1000～1100℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間30～40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為400～500℃，反復(fù)冷軋4～5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在25～30立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)。
優(yōu)選的是，所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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，所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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，所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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，所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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)明所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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)明提供一種改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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)，停止30分鐘，再將溫度降低至1000～1100℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間30～40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為400～500℃，反復(fù)冷軋4～5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在25～30立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)。
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，所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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，所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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，所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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，所述的改善鋼鐵材料力學(xué)性質(zhì)的生產(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)，停止30分鐘，再將溫度降低至1000℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間30分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為400℃，反復(fù)冷軋4次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在25立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到963MPa，屈服強(qiáng)度為652MPa，延伸率為85.9％。
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)，停止30分鐘，再將溫度降低至1100℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為500℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在30立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到969MPa，屈服強(qiáng)度為652MPa，延伸率為86.6％。
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0.35％，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1350℃，保溫2小時(shí)，停止30分鐘，再將溫度降低至1100℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為500℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在30立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到965MPa，屈服強(qiáng)度為653MPa，延伸率為86.5％。
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0.35％，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1350℃，保溫1小時(shí)，停止30分鐘，再將溫度降低至1050℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為450℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在30立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到969MPa，屈服強(qiáng)度為651MPa，延伸率為86.2％。
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0.35％，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1350℃，保溫2小時(shí)，停止30分鐘，再將溫度降低至1050℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為460℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在25立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到968MPa，屈服強(qiáng)度為651MPa，延伸率為86.0％。
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0.4％，錳3.8％，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1400℃，保溫2小時(shí)，停止30分鐘，再將溫度降低至1100℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為450℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在28立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到960MPa，屈服強(qiáng)度為658MPa，延伸率為86.1％。
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0.32％，錳3.4％，鋁7.4％，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2小時(shí)，停止30分鐘，再將溫度降低至1100℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為500℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在30立方/分鐘，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1.5小時(shí)后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到965MPa，屈服強(qiáng)度為653MPa，延伸率為86.5％。
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0.35％，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1310℃，保溫2小時(shí)，停止30分鐘，再將溫度降低至1020℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為485℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在27立方/分鐘，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，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到963MPa，屈服強(qiáng)度為655MPa，延伸率為86.0％。
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0.35％，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1400℃，保溫2小時(shí)，停止30分鐘，再將溫度降低至1045℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為500℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在30立方/分鐘，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685℃，保溫1.5小時(shí)后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到962MPa，屈服強(qiáng)度為649MPa，延伸率為86.5％。
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0.35％，錳3.5％，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1.3小時(shí)，停止30分鐘，再將溫度降低至1008℃，再進(jìn)行熱軋，保溫時(shí)間40分鐘；再進(jìn)行冷軋，冷軋溫度為500℃，反復(fù)冷軋5次，并且在冷軋過(guò)程中進(jìn)行通風(fēng)處理，風(fēng)速控制在30立方/分鐘，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623℃，保溫1.5小時(shí)后，以10℃/分鐘的速度將溫度降低至200℃，再次保溫，并對(duì)薄板的表面持續(xù)送風(fēng)，所送風(fēng)的相對(duì)濕度為30～35％，之后冷卻至室溫，，在冷卻過(guò)程中，始終向薄板的上表面和下表面吹送相對(duì)濕度為10～12％的風(fēng)，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2～5μm。其抗拉強(qiáng)度達(dá)到965MPa，屈服強(qiáng)度為653MPa，延伸率為86.5％。
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)。