【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轻质钢，尤其涉及一种高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢及其制备方法。
技术介绍
1、钢铁材料作为应用最广泛的合金材料在各行各业中占据着重要地位。然而其重量却成为其在工业和生活上进一步广泛应用的瓶颈，随着更轻的钛、铝合金等快速发展，给钢铁行业带来了巨大的挑战，因此钢铁轻量化得到了巨大的关注。
2、近年来许多研究者对fe-mn-al-c系轻质钢进行了深入的研究并成功的应用在一些行业，如汽车、海洋工程、冶金、化工、轻工等诸多领域，其中在汽车行业使用最为突出。相较于传统的钢铁材料来说，fe-mn-al-c系轻质钢具有更低的密度，但是其强塑积有待于进一步提高，且为了满足许多特殊的高温应用场景，fe-mn-al-c系轻质钢的耐烧蚀性能也需提升。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术目的之一在于提供一种高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢，以解决上述传统的技术问题。
2、本专利技术目的之二在于提供一种上述高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢的制备方法。
3、本专利技术目的之一采用如下技术方案实现：
4、一种高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢，包括如下按照质量百分比算的组分：
5、mn 27-30wt％；al 8.0-10.0wt％；c 0.9-1.2wt％；ni 2.5-3.5wt％；cr0.5-0.8wt％，其余为fe。
6、即本专利技术在fe-mn
7、进一步地，该高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢包括如下按照质量百分比算的组分：
8、mn 27.5-30wt％；al 8.5-9.5wt％；c 0.95-1.2wt％；ni 3-3.5wt％；cr0.6-0.8wt％，其余为fe。
9、进一步地，该高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢包括如下按照质量百分比算的组分：
10、mn 28-29.5wt％；al 9-9.5wt％；c 0.95-1.1wt％；ni 3-3.3wt％；cr 0.7-0.8wt％，其余为fe。
11、进一步地，该高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢还包括如下按照质量百分比算的组分：
12、o≤0.019wt％；p≤0.010wt％；s≤0.0047wt％；si≤0.088wt％；n≤0.0018wt％。
13、进一步地，该高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢的性能：密度为6.78g/cm3，抗拉强度可达到1185mpa，屈服强度达到880mpa，断后伸长率35.8％，断面收缩率40.3％，材料强塑积达到41gpa％。
14、本专利技术目的之二采用如下技术方案实现：
15、一种高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢的制备方法，包括如下制备步骤：
16、(1)化料：经过烘干处理的50％c粒、工业纯铁、cr、ni随炉加入，合炉抽空使炉内压力达1000-1200pa以内后，通电熔化随炉料，加入2kgal；
17、(2)化渣：加入另外50％的c和余下的al料；
18、(3)精炼：随炉料全熔后迅速提高钢液温度至1500℃并保温30min；
19、(4)mn合金化：精炼结束后，通入ar气到50000-60000pa，加入mn块，分八批次加入全部金属mn，每批次加入量为总加入量的20％；
20、(5)第二次精炼：mn全熔后，保持钢液温度1500℃并保温30min；
21、(6)取样：取样分析成分，并降功率降低温度到熔点以下将钢水凝固结膜，待成分满足要求；
22、(7)浇铸：通入ar气，将真空度升高到75000pa，升温熔化钢水，调整钢液温度为1560℃，带电浇注成直径70mm的原料锭；在浇注过程中，采用同时具有挡渣和过滤功能的预制中间包，过滤浮渣；在钢模中冷却后脱模。
23、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
24、1、本专利技术在轻质钢中添加了高质量百分比的al和c元素，使合金在时效处理过程中通过调幅分解产生一种纳米级别的κ碳化物，它会与奥氏体保持高度共格关系，提高合金的强塑性，再通过添加ni和cr元素，ni与fe无限固溶，且ni元素可扩大奥氏体相区，是形成与稳定奥氏体的元素，cr与fe也能够形成连续固溶体，缩小奥氏体相区域，从而进一步地提高材料的高强塑积、耐烧蚀等性能。
25、2、本专利技术提供的fe-mn-al-c系轻质钢密度为6.78g/cm3，经过后续工艺制备，其中抗拉强度可达到1185mpa，屈服强度达到880mpa，断后伸长率35.8％，断面收缩率40.3％，材料强塑积达到41gpa％。
26、3、本专利技术提供的fe-mn-al-c系轻质钢耐烧蚀能力出色，在1200℃高温火焰下烧蚀5分钟以上未发现腐蚀坑、剥落，失重率仅为0.6％。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其特征在于，包括如下按照质量百分比算的组分：
2.根据权利要求1所述的高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其特征在于，所述高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢包括如下按照质量百分比算的组分：
3.根据权利要求2所述的高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其特征在于，所述高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢包括如下按照质量百分比算的组分：
4.根据权利要求1所述的高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其特征在于，所述高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢还包括如下按照质量百分比算的组分：
5.根据权利要求1所述的高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢，其特征在于，所述高强塑积、耐烧蚀的Fe-Mn-Al-C系轻质钢的性能：密度为6.78g/cm3，抗拉强度可达到1185MPa，屈服强度达到880MPa，断后伸长率35.8％，断面收缩率40.3％，材料强塑积达到41GPa％。
6.一种如权利要求1-5任一
...【技术特征摘要】
1.一种高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢，其特征在于，包括如下按照质量百分比算的组分：
2.根据权利要求1所述的高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢，其特征在于，所述高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢包括如下按照质量百分比算的组分：
3.根据权利要求2所述的高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢，其特征在于，所述高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢包括如下按照质量百分比算的组分：
4.根据权利要求1所述的高强塑积、耐烧蚀的fe-mn-al-c系轻质钢，...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭兴龙，戴煜，肖乐，王艳艳，陈雄姿，
申请(专利权)人：湖南顶立科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。