氧气切割性优异的高锰钢材及其制备方法技术

本发明专利技术一方面的氧气切割性优异的高锰钢材以重量％计可包括碳(C)：0.1～0.5％、锰(Mn)：20～26％、硅(Si)：0.05～0.4％、铝(Al)：2.0％以下、铬(Cr)：4％以下、余量的Fe及其他不可避免的杂质，由以下[关系式1]计算的切割敏感性(Sc)为430以上，包含95面积％以上的奥氏体作为显微组织。[关系式1]切割敏感性(Sc)＝1742

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧气切割性优异的高锰钢材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高锰钢材及其制备方法，具体涉及一种氧气切割性优异的奥氏体高锰钢材及其制备方法。

技术介绍

[0002]奥氏体高锰钢材通过调节能够提高奥氏体稳定性的元素锰(Mn)和碳(C)的含量，具有使得奥氏体在常温下也能稳定从而韧性较高的特性。奥氏体是顺磁体，其磁导率较低，与铁氧体相比非磁性特性优异。通常用于变压器和配电盘等的材料具有1.05以下的磁导率，而奥氏体高锰钢材具有1.02以下的磁导率，可知奥氏体高锰钢材具有与以往材料相比优异的非磁性特性。
[0003]而且，以奥氏体为主要组织的高锰钢材由于具有低温下的延性断裂特性，具有低温韧性优异的技术优点。
[0004]但是，为了如上所述那样将奥氏体高锰钢材作为结构物使用，必须通过氧气切割等来进行材料切割及加工，但由于高锰钢材含有大量的合金成分，具有在氧气切割作业中因产生火花等而切割面状态变差的问题。即，为了提高切割性，需要事先预热钢材或降低切割速度，这样不利于生产效率。因此，目前亟需开发一种具有既经济又有效的氧气切割加工特性的奥氏体高锰钢材。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献1：韩国公开专利公报第10
‑
2010
‑
0064473号(2010年6月15日公开)

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]本专利技术的一方面可提供一种氧气切割性优异的高锰钢材及其制备方法。
[0009]本专利技术的技术问题并不局限于上述内容。根据本说明书的整体内容，本领域技术人员不难理解本专利技术涉及的进一步的技术问题。
[0010]技术方案
[0011]本专利技术的一方面的氧气切割性优异的高锰钢材以重量％计可包括碳(C)：0.1～0.5％、锰(Mn)：20～26％、硅(Si)：0.05～0.4％、铝(Al)：2.0％以下、铬(Cr)：4％以下、余量的Fe及其他不可避免的杂质，由以下[关系式1]计算的切割敏感性(Sc)为430以上，包含95面积％以上的奥氏体作为显微组织。
[0012][关系式1][0013]切割敏感性(Sc)＝1742
‑
662
×
[C]‑
19.2
×
[Mn]+1.6
×
[Al]‑
140
×
[Cr][0014]在所述[关系式1]中，[C]、[Mn]、[Al]及[Cr]分别表示包含在钢材中的C、Mn、Al及Cr的重量％，在未添加相应成分时表示0。
[0015]所述钢材以重量％计可进一步包含0.0005～0.01％的硼(B)。
[0016]所述钢材的磁导率可为1.02以下。
[0017]所述钢材的屈服强度可为240MPa以上，拉伸强度可为720MPa以上，延伸率可为25％以上。
[0018]在以0.3～0.9Mpa的气压及300～700mm/分钟的最大切割速度对所述钢材进行氧气切割时，所述钢材的切割面的平均表面粗糙度可为0.5mm以下。
[0019]本专利技术的一方面的氧气切割性优异的高锰钢材的制备方法可包括以下步骤：在1050～1300℃的温度范围下对板坯进行再加热，所述板坯以重量％计包含碳(C)：0.1～0.5％、锰(Mn)：20～26％、硅(Si)：0.05～0.4％、铝(Al)：2.0％以下、铬(Cr)：4％以下、余量的Fe及其他不可避免的杂质，由以下[关系式1]计算的切割敏感性(Sc)为430以上；对经过再加热的所述板坯以800～1050℃的精轧温度进行热轧，以提供热轧材；以及将所述热轧材以1～100℃/s的冷却速度冷却至600℃以下的温度范围。
[0020][关系式1][0021]切割敏感性(Sc)＝1742
‑
662
×
[C]‑
19.2
×
[Mn]+1.6
×
[Al]‑
140
×
[Cr][0022]在所述[关系式1]中[C]、[Mn]、[Al]及[Cr]分别表示包含在钢材中的C、Mn、Al及Cr的重量％，在未添加相应成分时表示0。
[0023]所述板坯以重量％计可进一步包含0.0005～0.01％的硼(B)。
[0024]上述技术问题的解决方案并未全部列举本专利技术的特征，参照下述具体实施例应能更加详细地理解本专利技术的各种特征及其优点和效果。
[0025]专利技术效果
[0026]根据本专利技术的优选的一方面，可提供一种氧气切割性优异的奥氏体高锰钢材及其制备方法。
附图说明
[0027]图1的(a)是拍摄实施例2的氧气切割时火花产生情况及经氧气切割的切割面的照片，图1的(b)是拍摄比较例2的氧气切割时火花产生情况及经氧气切割的切割面的照片。
具体实施方式
[0028]本专利技术涉及一种氧气切割性优异的高锰钢材及其制备方法，下面对本专利技术的优选实现例进行详细说明。本专利技术的实现例可变形为多种形式，不应将本专利技术的保护范围解释为局限于下述实现例。本实现例是为了向本专利技术所属领域的技术人员更加详细地说明本专利技术而提供的。
[0029]下面，对本专利技术的钢组成进行进一步详细说明。下面，除非另有表示，表示各元素含量的％以重量为准。
[0030]本专利技术的一方面的氧气切割性优异的高锰钢材以重量％计可包括碳(C)：0.1～0.5％、锰(Mn)：20～26％、硅(Si)：0.05～0.4％、铝(Al)：2.0％以下、铬(Cr)：4％以下、余量的Fe及其他不可避免的杂质。
[0031]碳(C)：0.1～0.5％
[0032]碳(C)是有效地稳定钢材中的奥氏体且通过固溶强化确保强度的元素，因此本专利技术为了确保低温韧性及强度，可将碳(C)含量的下限限制在规定范围内。这是因为，当碳(C)的含量为一定水平以下时，奥氏体的稳定性不足，无法获得常温下稳定的奥氏体，而且在外
部应力下容易引起向ε
‑
马氏体及α
′‑
马氏体的应变诱发相变，可能会降低钢材的韧性和强度。因此，本专利技术可将碳(C)含量的下限限制为0.1％。碳(C)含量的优选的下限可为0.15％，碳(C)含量的更优选的下限可为0.17％。相反，当碳(C)含量超过规定范围时，在钢材的氧气切割时因产生火花可能会导致切割面变差，或因切割速度下降可能会导致生产效率变低，因此本专利技术可将碳(C)含量的上限限制为0.5％。碳(C)含量的优选的上限可为0.47％，碳(C)含量的更优选的上限可为0.45％。
[0033]锰(Mn)：20～26％
[0034]锰(Mn)是起到稳定奥氏体作用的重要元素，因此本专利技术为了实现这种效果，可将锰(Mn)含量的下限限制为20％。即，本专利技术包含20％以上的锰(Mn)，因此能够有效地增加奥氏体稳定性，由此能够抑制铁氧体、ε
‑
马氏体及α
′‑
马氏体的形成，有效地确保钢材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种氧气切割性优异的高锰钢材，以重量％计包含碳C：0.1～0.5％、锰Mn：20～26％、硅Si：0.05～0.4％、铝Al：2.0％以下、铬Cr：4％以下、余量的Fe及其他不可避免的杂质，由以下[关系式1]计算的切割敏感性Sc为430以上，包含95面积％以上的奥氏体作为显微组织，[关系式1]切割敏感性Sc＝1742
‑
662
×
[C]
‑
19.2
×
[Mn]+1.6
×
[Al]
‑
140
×
[Cr]在所述[关系式1]中，[C]、[Mn]、[Al]及[Cr]分别表示包含在钢材中的C、Mn、Al及Cr的重量％，在未添加相应成分时表示0。2.根据权利要求1所述的氧气切割性优异的高锰钢材，其中，所述钢材以重量％计进一步包含0.0005～0.01％的硼B。3.根据权利要求1所述的氧气切割性优异的高锰钢材，其中，所述钢材的磁导率为1.02以下。4.根据权利要求1所述的氧气切割性优异的高锰钢材，其中，所述钢材的屈服强度为240MPa以上，拉伸强度为720MPa以上，延伸率为25％以上。5.根据权利要求1所述的氧气切割性优异的高锰钢材，其中，在以0.3～0.9Mpa的气压及300...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云海，李东镐，赵原兑，李淳基，崔昌植，姜相德，丁荣德，金保成，石桢蘍，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：