低碳femnsial系twip冶炼技术研究

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1、低碳FeMnSiAl系TWIP冶炼技术研究111222刘建华庄昌凌李世琪张庆雷雷冲张凯亮1）北京科技大学冶金工程研究院，北京1000832）中原特钢股份有限公司，河南，455004摘要探索研究了氩氧精炼-模铸-电渣重熔工艺流程生产大尺度TWIP钢坯料的工艺技术。研究表明低碳Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢锰高碳低，氩氧精炼中完全依靠脱碳保锰技术措施较为困难，采用精炼前期脱碳保锰与精炼后期金属锰合金化相结合技术较为合理；TWIP钢模铸坯凝固组织主要为粗长的柱状晶与中心杂乱取向的枝晶，组织不均匀；通过电渣重熔精炼，TWIP钢凝固组织得到明显改

2、善，夹杂物得到良好控制。关键词TWIP钢氩氧精炼模铸电渣重熔凝固组织夹杂物脱碳保锰TechnologiesforLowCarbonFeMnSiAlTWIPSteelSmelting111222JianhuaLiuChanglingZhuangShiqiLiQingleiZhangChongLeiKailiangZhang1)EngineeringResearchInstitute,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China；2)ZhongyuanSpecialSte

3、elCo.Ltd,Henan,454685,ChinaAbatractTechnologiesforlargescaleTWIPblankproductionwithargonoxygenrefining(AOD)-ingotcasting-electroslagremelting(ESR)processwerestudied.ResultsshowthatitisdifficulttorefinethelowcarbonFeMnSiAlTWIPsteelwithhighMncontenthotironinAODrefiningbydeca

4、rburizationandconservingchromiumtechnology,whileitispracticablebyassemblingofdecarburizationandconservingchromiumwithlowerMncontenthotironintheearlystageofAODrefiningandalloyingwithpuremanganeseinthelatestage;solidificationstructureofTWIPingotismainlycomprisedwithroughandl

5、ongcolumnarandcentralrandomorientaldendrite,andthestructureisuneven;thesolidificationstructureisimprovedobviouslyandtheinclusionsiswellcontrolledthoughESR.KeywordsTWIPsteel,AOD,ingotcasting,ESR,solidificationstructure,inclusion,decarburizationandconservingchromium1前言[1-2]T

6、WIP钢也称为孪晶诱导塑性钢（Twinninginducedplasticity），是一种集高强度、高塑性和高应变硬化性能于一体的理想汽车用安全、减重、节能结构材料。目前国外对TWIP钢做了较多的研究工作，处于商业化量产TWIP钢的前夕；国内对TWIP钢研究的还处于实验室研究阶段，在基本理论与结构优化、[3-4]组织控制方面进行了广泛研究，而对冶炼工艺技术的研究还未见涉及。本课题组通过感应炉和AOD冶炼、模铸、电渣重熔精炼工艺流程，探索研究了冶炼大尺寸低碳Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢坯料的工艺技术。2TWIP钢成分特点和冶金难点TWI

7、P钢按成分体系可分为Fe-Mn-Al-Si系、Fe-Mn-C系和Fe-Mn-Al-C系，表1列举了几种典型TWIP[5]的成分和机械性能，表明Fe-25Mn-3Al-3Si的延伸率高，强塑积达到60000MPa%以上，具有良好的高强度、高塑性特点，本研究重点研究该钢种冶炼工艺技术。表错误！文档中没有指定样式的文字。典型TWIP钢的成分与机械性能Table1CompositionandmechanicpropertiesofclassicTWIPsteel室温机械性能合金成分屈服强度（Mpa）抗拉强度（Mpa）延伸率（%）Fe-15Mn-3

8、Al-3Si45095045Fe-20Mn-3Al-3Si30085075Fe-25Mn-3Al-3Si28065095Fe-23Mn-0.6C450116055Fe-30Mn-