CN107858602A - 一种高韧性奥氏体型高锰钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高韧性奥氏体型高锰钢板及其生产方法，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.30～0.40%，Si：0.20～0.40%，Mn：23.50～25.50%，Cr：7.0～7.5%，Al：0.020～0.040%，Nb：0.020～0.040%，P≤0.008%，S≤0.003%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明钢板生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序。本发明化学成分设计采用C、Mn、Cr固溶强化，所得钢板具有致密度高，强度级别较高，延伸率高，屈强比低和低温冲击韧性优良等特点，能够满足高韧性奥氏体型高锰钢板的要求，具有良好综合性能和焊接性能，并且成本较低。

Description

一种高韧性奥氏体型高锰钢板及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高韧性奥氏体型高锰钢板及其生产方法。
背景技术
目前压力容器用低温钢板和超低温钢板多以镍钢为主，正火或正火+回火或调质状态交货，如3.5Ni、5Ni或9Ni钢，镍为钢中主要合金元素，采用正火或正火+回火或调质状态交货。镍钢在生产制造的过程中需要大量宝贵的镍资源进行合金化，故资源消耗压力大，相应的生产成本居高不下。因此急需开发一种新型的超低温环境用钢板材料，连铸生产且该钢板应该具有良好的低温冲击韧性，减少镍含量用量，从而有效降低生产成本。针对上述问题，本发明开发了一种高韧性奥氏体型高锰钢板及其生产方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高韧性奥氏体型高锰钢板；同时本发明还提供了一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种高韧性奥氏体型高锰钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.30～0.40%，Si：0.20～0.40%，Mn：23.50～25.50%，Cr：7.0～7.5%，Al：0.020～0.040%，Nb：0.020～0.040%，P≤0.008%，S≤0.003%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明各组分及含量的作用机理是：
C：碳是钢中最主要的元素，C溶解在γ铁素体中形成一种间隙固溶体，呈面心立方结构、稳定奥氏体组织，对钢的屈服、抗拉强度、焊接性能产生显著影响；碳通过间隙固溶能显著提高钢板强度，但碳含量过高，又会影响钢的焊接性能及韧性，碳含量过低则降低钢的强度。
Si：在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂，同时Si也能起到固溶强化作用，但超过0.5%时，会造成钢的韧性下降，降低钢的焊接性能。
Mn：锰是本发明材料中是最重要的合金元素，作为一种有效扩大奥氏体的元素，锰将奥氏体的临界转变温度降至室温以下，使钢在室温下保持奥氏体组织；同时成本低廉，能增加钢的韧性、强度和硬度，改善钢的热加工性能；锰量过高，会减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
P、S：在一般情况下，磷和硫都是钢中有害元素，增加钢的脆性。磷使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏；硫降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹；因此应尽量减少磷和硫在钢中的含量。
Al：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，过高则影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
Nb：铌的加入是为了促进钢轧制显微组织的晶粒细化，可同时提高强度和韧性；铌可在控轧过程中通过抑制奥氏体再结晶有效的细化显微组织，并通过析出强化基体。铌可降低钢的过热敏感性及回火脆性。焊接过程中，铌原子的偏聚及析出可以阻碍加热时奥氏体晶粒的粗化，并保证焊接后得到比较细小的热影响区组织，改善焊接性能。
Cr：对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性，降低钢的临界冷却速度。
本发明所述钢板的最大厚度为30mm。
本发明所述钢板≥300MPa、抗拉强度750-910MPa、延伸率A50≥40%、-196℃横向冲击功平均≥100J。
本发明还提供了一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法，所述生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序；所述轧制工序，采用二阶段轧制工艺。
本发明所述轧制工序，采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1050～1100℃，终轧温度为920～950℃，单道次压下量为10～30%，累计压下率为30～50%。
本发明所述轧制工序，第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度≤900℃、最佳为870～900℃，终轧温度为830～880℃；单道次压下率为10～30%，累计压下率为30～50%；轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品。
本发明所述连铸工序，将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌或轻压下，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度10～25℃，拉坯速度为0.85～1.00min/mm，连铸过程采用低过热度浇铸和专用保护渣，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷≥72h。
本发明所述加热工序，连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1130～1150℃，保温温度1110～1130℃，总加热时间≥12min/mm钢坯厚度，钢坯厚度为200～330mm。
本发明所述热处理工序，对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1000～1050℃，保温系数1.8-2.3min/mm，出炉水冷至室温。
本发明所述炼钢工序，钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱P，出钢温度1610～1650℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，采用铌铁和铬铁进行Nb和Cr合金化，金属锰合金化，大包温度≤1550℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度≤66Pa，真空保持时间≥15min，解决了钢水钢中非金属夹杂物含量较高的现象，保证钢水的纯净度。
本发明及其方法的设计构思为：锰元素和镍元素在某些方面具有相识的特性，如两者都易溶于铁素体和奥氏体中，扩大奥氏体区，两者均使临界温度A3点降低，（α+γ)区下移。本发明通过锰元素与其他合金共同作用，使钢板在室温下体现奥氏体组织特性，以面心立方晶格为主，避免或减轻钢板低温转脆现象，故本发明钢种能够在极低温度范围内使用。由于奥氏体钢在加热过程中不存在相变现象，故不能通过热处理工艺较大幅度的改变钢板的力学性能，因此需要设计合理的成分，采用连铸工艺，依靠轧制过程中合理的工艺保证钢板的成材率和性能，同时通过热处理过程均匀组织。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用C、Mn、Cr固溶强化；加入少量的Nb以细化晶粒，其碳氮化物起到弥散强化作用同时增强钢板的回火稳定性；本发明力学性能良好，-196℃冲击韧性优良，延伸率高，具有良好的组织、综合性能和焊接性能。因中国锰资源丰富，价格低廉，本发明采用锰元素替代镍元素并合理设计成分及配比，从而有效的降低了原料成本。
本发明高韧性奥氏体型高锰钢板性能检测方法参考ASTM A370和ASTM A751。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明采用C、Mn、Cr固溶强化；加入少量的Nb以细化晶粒，其碳氮化物起到弥散强化作用和析出强化的作用；同时Mn还是扩大奥氏体相区的元素，同时与碳不形成碳化物，从而保证了钢板的全奥氏体组织。2、本发明方法所得钢板具有致密度高，强度级别较高，延伸率A50≥40%，屈强比低和低温冲击韧性优良，-196℃AKV≥100J，纯净度较高、成分均匀、内部致密等特点，能够满足低成本超低温压力容器用钢的要求，具有良好综合性能和焊接性能，并且成本较低，可广泛用于低温压力容器，应用前景广阔。3、本发明钢质更纯净，P≤0.008%，S≤0.003%；钢板强度适中，屈强比低；-196℃低温韧性良好；延伸率高；钢板最大厚度可达到30mm。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，以利于脱P，出钢温度1610～1650℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，采用铌铁和铬铁进行Nb和Cr合金化，分若干次进行金属锰合金化，大包温度≤1550℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度≤66Pa，真空保持时间≥15min，解决了钢水钢中非金属夹杂物含量较高的现象，保证钢水的纯净度；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸，连铸时进行电磁搅拌或轻压下，加强凝固末端强冷，得到连铸坯；钢水过热度10～25℃，拉坯速度为0.85～1.00min/mm，连铸过程采用低过热度浇铸和专用保护渣，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷≥72h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1130～1150℃，保温温度1110～1130℃，总加热时间≥12min/mm钢坯厚度，钢坯厚度为200～330mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1050～1100℃，终轧温度为920～950℃，单道次压下量为10～30%，累计压下率为30～50%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度≤900℃、最佳为870～900℃，终轧温度为830～880℃；单道次压下率为10～30%，累计压下率为30～50%；轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1000～1050℃，保温1.8-2.3min/mm，出炉水冷至室温。
实施例1
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为12mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1625℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1550℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度66Pa，真空保持时间25min；
（2）连铸工序：钢水过热度20℃，拉坯速度为0.85min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷78h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1150℃，保温温度1130℃，总加热时间12min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为200mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1050℃，终轧温度为930℃，单道次压下量为10%，累计压下率为40%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度900℃，终轧温度为850℃；单道次压下率为12%，累计压下率为45%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1050℃，保温2.2min/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
实施例2
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为25mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1630℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1545℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度66Pa，真空保持时间25min；
（2）连铸工序：钢水过热度15℃，拉坯速度为0.88min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷80h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1150℃，保温温度1130℃，总加热时间12min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为300mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1050℃，终轧温度为935℃，单道次压下量为10%，累计压下率为40%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度900℃，终轧温度为850℃；单道次压下率为12%，累计压下率为45%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1000℃，保温2.0min/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
实施例3
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为30mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1630℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1545℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度66Pa，真空保持时间25min；
（2）连铸工序：钢水过热度20℃，拉坯速度为1.00min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷75h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1150℃，保温温度1130℃，总加热时间12min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为300mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1050，终轧温度为935℃，单道次压下量为10%，累计压下率为40%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度900℃，终轧温度为845℃；单道次压下率为12%，累计压下率为45%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1020℃，保温1.9min/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
实施例4
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为15mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1610℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1540℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度66Pa，真空保持时间20min；
（2）连铸工序：钢水过热度10℃，拉坯速度为0.88min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷75h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1140℃，保温温度1120℃，总加热时间13min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为200mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1070℃，终轧温度为930℃，单道次压下量为15%，累计压下率为35%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度870℃，终轧温度为830℃；单道次压下率为30%，累计压下率为50%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1010℃，保温2.1min/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
实施例5
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为18mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1625℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1550℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度66Pa，真空保持时间22min；
（2）连铸工序：钢水过热度20℃，拉坯速度为0.86min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷72h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1145℃，保温温度1120℃，总加热时间12.5min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为200mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1060℃，终轧温度为940℃，单道次压下量为10%，累计压下率为30%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度885℃，终轧温度为840℃；单道次压下率为10%，累计压下率为40%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1040℃，保温2.2min/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
实施例6
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为20mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1630℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1540℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度66Pa，真空保持时间20min；
（2）连铸工序：钢水过热度25℃，拉坯速度为0.86min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷72h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1130℃，保温温度1110℃，总加热时间15min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为200mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1100℃，终轧温度为945℃，单道次压下量为15%，累计压下率为45%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度880℃，终轧温度为880℃；单道次压下率为20%，累计压下率为35%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1030℃，保温2.1min/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
实施例7
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为26mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1635℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1545℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度66Pa，真空保持时间20min；
（2）连铸工序：钢水过热度22℃，拉坯速度为0.87min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷72h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1135℃，保温温度1120℃，总加热时间14min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为300mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1080℃，终轧温度为940℃，单道次压下量为30%，累计压下率为50%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度890℃，终轧温度为860℃；单道次压下率为15%，累计压下率为40%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1020℃，保温1.9min/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
实施例8
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为28mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1650℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1545℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度66Pa，真空保持时间23min；
（2）连铸工序：钢水过热度20℃，拉坯速度为0.86min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷72h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1140℃，保温温度1120℃，总加热时间13min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为300mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1090℃，终轧温度为950℃，单道次压下量为20%，累计压下率为40%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度890℃，终轧温度为870℃；单道次压下率为10%，累计压下率为30%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1010℃，保温1.8in/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
实施例9
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的厚度为10mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1640℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度1530℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度60Pa，真空保持时间15min；
（2）连铸工序：钢水过热度18℃，拉坯速度为0.86min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷76h；
（3）加热工序：连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1135℃，保温温度1120℃，总加热时间13.0min/mm钢坯厚度；钢坯厚度为330mm；
（4）轧制工序：采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1100℃，终轧温度为920℃，单道次压下量为25%，累计压下率为45%；
第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度890℃，终轧温度为860℃；单道次压下率为25%，累计压下率为40%；
轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品；
（5）热处理工序：对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1025℃，保温2.3min/mm，出炉水冷至室温。
本实施例所得高韧性奥氏体型高锰钢板性能见表2。
表1 实施例1-9钢板化学成分组成及含量（wt%）
表1中，成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1-9 高韧性奥氏体型高锰钢板产品性能
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高韧性奥氏体型高锰钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.30～0.40%，Si：0.20～0.40%，Mn：23.50～25.50%，Cr：7.0～7.5%，Al：0.020～0.040%，Nb：0.020～0.040%，P≤0.008%，S≤0.003%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板，其特征在于，所述钢板的最大厚度为30mm。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板，其特征在于，所述钢板屈服强度≥300MPa、抗拉强度750-910MPa、延伸率A50≥40%、-196℃横向冲击功平均≥100J。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序；所述轧制工序，采用二阶段轧制工艺。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，采用二阶段轧制工艺；第一阶段为奥氏体再结晶阶段，开轧温度为1050～1100℃，终轧温度为920～950℃，单道次压下量为10～30%，累计压下率为30～50%。
6.根据权利要求4所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，第二阶段为奥氏体未再结晶阶段，开轧温度≤900℃、最佳为870～900℃，终轧温度为830～880℃；单道次压下率为10～30%，累计压下率为30～50%；轧制后得到半成品钢板，轧后ACC空冷至室温即得钢板成品。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，钢水过热度10～25℃，拉坯速度为0.85～1.00min/mm，浇铸过程配合动态轻压下技术，连铸坯堆垛缓冷≥72h。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法，其特征在于，所述加热工序，连铸坯在连续式加热炉中加热，最高加热温度1130～1150℃，保温温度1110～1130℃，总加热时间≥12min/mm钢坯厚度，钢坯厚度为200～330mm。
9.根据权利要求4-6任意一项所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法，其特征在于，所述热处理工序，对成品钢板进行固溶热处理，热处理温度为1000～1050℃，保温系数1.8-2.3min/mm，出炉水冷至室温。
10.根据权利要求4-6任意一项所述的一种高韧性奥氏体型高锰钢板的生产方法，其特征在于，所述炼钢工序，钢水先经初炼炉冶炼，采用增加渣量和多次流渣，出钢温度1610～1650℃；扒渣处理后进行LF炉精炼，完成Mn、Cr、Nb合金化，大包温度≤1550℃时吊包VD炉真空处理；VD炉真空处理过程中向钢液中喂入铝线和Si-Ca线，真空处理时真空度≤66Pa，真空保持时间≥15min。
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