一种高强度、高塑性含铜高碳TWIP钢及其制备工艺

摘要

一种高强度、高塑性含铜高碳TWIP钢及其制备工艺，是在Fe-Mn-C系TWIP钢的基础上通过提高碳含量，并把非碳化物形成元素Cu以及稀土Ce作为合金元素加入钢中，结合900℃~1050℃的高温固溶处理工艺，热轧工艺减少铸锭组织中空隙缺陷，充分发挥出这种高碳含铜TWIP钢的本征强度和塑性，所研制的合金钢突出特点是反映其综合力学性能的强塑积显著提高，该合金钢的屈服强度为513.7MPa，抗拉强度为1223.7MPa，延伸率为86.8%，强塑积高达106217.2MPa·%，比目前国内外文献所报道的各种TWIP钢的最高数据87882MPa·%提高了20%，为机械制造业、装备业制备出新型高强韧性钢材。

主权项

一种高强度、高塑性含铜高碳TWIP钢的制备方法，其特征在于：制备方法的具体步骤如下：1）熔炼：将C：1.1~1.5%，Mn：19.5~20.7%，Cu：2.5~4.5%，稀土Ce：0.21~0.24%，余量为Fe按比例加入有真空氩气保护电弧熔炼炉中，冶炼上述成分合金，冶炼的温度在1650℃‑1700℃；2）固溶处理：将步骤1）的合金加热至1000~1055℃进行固溶处理，保温4.0~6.0h；3）热轧：将步骤2）的试样迅速放置在热轧机进行轧制，开轧温度为1000~1055℃，终轧温度保持在750℃以上，总轧制变形量为60‑90%，通过5‑7道次反复轧制完成上述变形量，每道次变形量为10%‑18%，最后一道次轧完直接水淬；  4）冷轧：将热轧处理后的合金在两辊轧机对其进行分道次可控轧制，每次轧制变形量控制在8%‑12%，轧制厚为0.8‑1.5mm，轧制变形量为50~68%；轧制结束后，在1000~1055℃保温3~5min，然后水淬；5）回复再结晶：将冷轧后的合金在1000~1055℃进行高温回复与再结晶，保温10~20min，取出迅速水淬。