一种低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢中试生产方法

摘要

本发明提供了一种低碳Fe-Mn-Al-Si系TWIP钢中试生产方法，主要包括TWIP钢的冶炼和轧制两个工艺过程，TWIP钢的中试生产中的冶炼环节采用0.5吨非真空感应炉和2.5吨电渣重熔炉联合冶炼的方式来完成。以非真空感应炉和电渣重熔炉联合冶炼的方式生产TWIP钢，基本与实际大生产条件相当，改变了当前用10Kg实验炉冶炼TWIP钢的现状，推进TWIP钢的工业化进程，提供中试生产冶炼和轧制工艺参数。

主权项

一种低碳Fe‑Mn‑Al‑Si系TWIP钢中试生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)TWIP钢的冶炼A1非真空中频感应炉冶炼：先将纯铁加入到感应炉中，通电后感应炉开始工作，纯铁逐渐熔化后，将Mn、Al、Si合金元素按照目标质量分数的103％、115％、103％计算质量，首先加入硅铁，随后加入金属Mn；等加入的金属熔化后，加入石灰石和莹石造渣；造渣材料熔化后，由于质量较轻而漂浮在钢液上方，使钢液与大气隔离；由于钢液与大气的隔离，冶炼过程进入还原期，加入铝石灰进行脱氧；脱氧过程结束后，开始加入纯Al，其中按照设定质量的60％加入到钢液中，其余Al元素设定质量的40％加入到等待出钢的钢包中，最后使钢液中的Al元素达到目标成分，中频感应炉冶炼完成后，在1560℃将钢液模铸成尺寸为130×160×2100mm铸锭；A2电渣重熔炉冶炼：将造渣材料按照30％石灰石和70％莹石的质量比例加入到保护气氛电渣重熔炉中，随后将非真空感应炉浇铸出的铸锭作为金属电极放入，通入保护气体氩气后通电，先加入的造渣材料首先熔化；金属电极在渣中产生的高电阻将其逐渐熔化形成钢液；然后钢液通过渣层净化钢质，消除有害元素后，进入到铜结晶器中，并在循环水的作用下快速冷却，得到尺寸为150×300×1200mm铸锭；2)TWIP钢的轧制B1开坯及热轧：电渣重熔后的铸锭用热轧机进行开坯，根加热温度为1200℃，保温0.5h，开坯结束温度为950℃，得到约32.4mm厚的钢板，随后，将这些钢板切割成600×400×30mm的规格用做后续的轧制，开坯后的TWIP钢板坯在Φ750×550mm高强度二辊实验轧机上进行热轧，加热温度为1150℃，保温时间为0.5h，开轧温度为1100℃，终轧温度为900℃，设置道次的压下量为3.5mm，应变速率约为2s‑1，经8道次热轧后，得到的3.42mm厚的板料；B2冷轧：完全冷却至室温的热轧板酸洗后，在直四式四辊可逆冷轧机上进行冷轧，目标变形量为70％，在冷轧的初始阶段，设置轧机的轧制压下量为0.2mm每道次，经9道次后轧至1.5mm，然后将压下量改为0.1mm每道次，经13道次后轧至1.05mm；B3TWIP钢的热处理：冷轧TWIP钢板在箱式电阻炉进行退火处理，温度设置为1000℃，保温10min，然后在室温下水淬处理。