本發(fā)明屬于鋼鐵軋制，特別涉及一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法。
背景技術(shù)：
1、針對(duì)當(dāng)前汽車工業(yè)面臨節(jié)能減排與碰撞安全性雙重技術(shù)挑戰(zhàn)，亟需發(fā)展具有突破性力學(xué)性能的先進(jìn)高強(qiáng)鋼材料。孿生誘發(fā)塑性（twip）鋼因其獨(dú)特的形變孿晶機(jī)制和持續(xù)應(yīng)變硬化特性，展現(xiàn)出卓越的力學(xué)性能，其強(qiáng)塑積可達(dá)50000mpa·%以上，在車身輕量化領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。然而，該材料體系存在初始屈服強(qiáng)度偏低（通常為200-400mpa）的固有缺陷，嚴(yán)重制約了其承載能力和在工程中的應(yīng)用。傳統(tǒng)晶粒細(xì)化強(qiáng)化手段雖可提高屈服強(qiáng)度，但往往導(dǎo)致延伸率顯著劣化，這種強(qiáng)度-塑性的倒置關(guān)系成為制約高性能twip鋼工程化應(yīng)用的主要瓶頸。因此，發(fā)展新型微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù)，在顯著提升材料屈服強(qiáng)度的同時(shí)保持其優(yōu)良的塑性，成為當(dāng)前高強(qiáng)韌鋼研發(fā)領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
3、一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，包括以下步驟：
4、s1：選取熱軋twip鋼板為原料，所述熱軋twip鋼板的厚度為1~5mm；去除熱軋twip鋼板表面氧化層；
5、s2：在保護(hù)氣體中進(jìn)行預(yù)退火，預(yù)退火溫度為700~900℃、時(shí)間為15~30min；
6、s3：預(yù)退火后水冷獲得母體twip鋼板；
7、s4：將母體twip鋼板材置于異步軋機(jī)上進(jìn)行異步軋制，所述異步軋機(jī)的上下輥的輥速比為1~1.3，軋制過(guò)程中間隔2~5道次后進(jìn)行750~850℃、保溫10~15min的退火處理；獲得具有梯度晶粒結(jié)構(gòu)的twip鋼板材；
8、s5：將twip鋼板材繼續(xù)進(jìn)行異步軋制，軋制過(guò)程中間隔2~5道次后進(jìn)行500~600℃、保溫10~15min的退火處理，獲得多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼。
9、進(jìn)一步的，所述熱軋twip鋼板的成分按質(zhì)量百分比計(jì)，包括mn?15~30%、c?0.3~0.6%、al?0~3%、si?0~3%以及余量的fe。
10、進(jìn)一步的，在步驟s1中，通過(guò)噴砂或酸洗去除表面氧化層。
11、進(jìn)一步的，在步驟s2中，保護(hù)氣體為ar氣體。
12、進(jìn)一步的，在步驟s3中，預(yù)退火后水冷至室溫。
13、進(jìn)一步的，步驟s4和s5中的退火處理均在保護(hù)氣體中進(jìn)行，升溫速度為10℃/min，保溫結(jié)束后進(jìn)行水冷。其中，保護(hù)氣體為ar氣體，水冷后獲得單相奧氏體組織。
14、進(jìn)一步的，步驟s4中，軋制過(guò)程中單道次的壓下量為0.1~0.2mm。
15、進(jìn)一步的，在步驟s4和s5中，每道次軋制后翻轉(zhuǎn)板材并交替改變進(jìn)料方向，當(dāng)板材厚度接近目標(biāo)值時(shí)，逐步降低上下軋輥的輥速差，直至上下輥輥速比為1:1。
16、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于：
17、本發(fā)明利用熱軋twip鋼板為原料，通過(guò)預(yù)退火后水冷至室溫，再置于異步軋機(jī)上進(jìn)行異步軋制，最后經(jīng)過(guò)退火處理，獲得多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼。本發(fā)明充分發(fā)揮twip鋼具有多變形機(jī)制以及異步軋制工藝產(chǎn)生梯度切應(yīng)力的雙重優(yōu)勢(shì)，制備具有梯度位錯(cuò)密度、梯度孿晶間距和梯度晶粒尺寸分布的多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)塑性協(xié)同提升；在顯著提升屈服強(qiáng)度的同時(shí)，保持與粗晶相近的延伸率，能夠滿足現(xiàn)代汽車對(duì)輕量、節(jié)能和安全等日益嚴(yán)苛的要求。
1.一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，其特征在于：所述熱軋twip鋼板的成分按質(zhì)量百分比計(jì)，包括mn?15~30%、c?0.3~0.6%、al?0~3%、si?0~3%以及余量的fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，其特征在于：在步驟s1中，通過(guò)噴砂或酸洗去除表面氧化層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，其特征在于：在步驟s2中，保護(hù)氣體為ar氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，其特征在于：在步驟s3中，預(yù)退火后水冷至室溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，其特征在于：步驟s4和s5中的退火處理均在保護(hù)氣體中進(jìn)行，升溫速度為10℃/min，保溫結(jié)束后進(jìn)行水冷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，其特征在于：步驟s4中，軋制過(guò)程中單道次的壓下量為0.1~0.2mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多重梯度結(jié)構(gòu)twip鋼的制備方法，其特征在于：在步驟s4和s5中，每道次軋制后翻轉(zhuǎn)板材并交替改變進(jìn)料方向，當(dāng)板材厚度接近目標(biāo)值時(shí)，逐步降低上下軋輥的輥速差，直至上下輥輥速比為1:1。