1.一种Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢变厚度轧制性能梯度分布方法,其特征在于:Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢为奥氏体+铁素体双相组织,化学成分为:0.60%‑1.00%C、10.0%‑25.0%Mn、
5.0%‑12.0%Al、P<0.003%、S<0.002%、0.40%‑0.60%Si、0.033%‑0.053%Nb,余量为Fe3
及杂质,Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢密度为6.65~7.05g/cm,Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢板带在单道次变厚度轧制前后包括预备热处理与最终热处理工艺;包括以下步骤:S1、连铸;
S2、开卷
S3、预备热处理;
S4、单道次变厚度轧制;
S5、最终热处理;
S6、热矫直;
S7、剪切;
S8、卷取;
将连铸工艺得到的Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢板带进行预备热处理;在中频感应加热炉对板带I区温度加热至1100℃‑1200℃,在800℃‑950℃温度范围达到正火温度,并使板带I区达到奥氏体再结晶状态,对板带II区温度感应加热至727℃‑950℃,板带II区达到奥氏体未再结晶温度范围;板带III区不加热,保持室温进入单道次变厚度轧制工艺,即轧制过程中连续动态地上下调节轧辊辊缝获得厚度连续变化板带;轧制后使用感应加热保持板带I区的温度在950℃,进入辊式淬火机完成水淬工艺后,在中频感应加热炉中将板带I区温度加热至200℃‑300℃进行低温回火工艺,回火时间为15min,回火后组织为回火马氏体和均匀细小的粒状碳化物组织;轧制后通过感应加热保持板带II区的温度在750℃,进入辊式淬火机完成水淬工艺,在中频感应加热炉中将板带II区温度加热至500℃‑600℃进行高温回火工艺,回火时间为15min,得到回火索氏体组织;在中频感应加热炉中将板带III区温度加热至
950℃‑1000℃进行退火处理,退火时间为30min‑120min,高温铁素体含量降低至少于52%,奥氏体晶粒粗化与碳化物完全固溶于奥氏体基体。
2.根据权利要求1所述的一种Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢变厚度轧制性能梯度分布方法,其特征在于:对板带I区温度加热至正火温度后再进行补热,将板带I区温度保持在1150℃‑
1250℃,使得板带I区成为奥氏体再结晶区域并消除魏氏和带状组织。
3.根据权利要求1所述的一种Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢变厚度轧制性能梯度分布方法,其特征在于:在中频感应加热炉中板带II区加热温度保持在850℃‑950℃,即奥氏体化温度与奥氏体再结晶温度之间,使得板带II区成为奥氏体未再结晶区域。
4.根据权利要求1所述的一种Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢变厚度轧制性能梯度分布方法,其特征在于:辊式淬火机采用高压与低压连续淬火区,Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢板带在500℃‑950
3/
℃温度区间内在高压区冷却,高压区冷却水压力为0.8MPa、高压区冷却水量为4500m h,500
3/
℃以下在低压区冷却,低压区冷却水压力为0.4MPa、低压区冷却水量为6500m h,淬火差厚板获得大于和小于淬火临界冷却速度,减少马氏体转变产生内应力,减小板带变形倾向,辊式淬火机中每根冷却喷嘴配置独立供水系统,控制冷却喷嘴安装角度为20°‑30°,减少板带冷却水堆积,提高流量分区控制精度与稳定性,确保上下喷嘴的三维对称性,上喷嘴水量与下喷嘴水量比值为0.6‑0.9,有利于板带内部与表层冷却速度差值小于传统淬火设备冷却的差值,实现Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢差厚板I、II区高温、亚温淬火后精准控制冷却速度,分别获得目标组织转变产物马氏体与铁素体。
5.根据权利要求1所述的一种Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢变厚度轧制性能梯度分布方法,其特征在于:中频感应加热炉内添加喷管冷却装置,喷管冷却装置布置在不加热和避免热传导工况下的板带区域处,避免板带局部感应加热过程影响指定区域温度控制。
6.根据权利要求1所述的一种Fe‑Mn‑Al‑C系轻质钢变厚度轧制性能梯度分布方法,其特征在于:中频感应加热炉内通过改变内部磁导体组合方式,划分不同升温区域,且感应加热装置内部增加横向磁场与纵向磁场,使板带在宽度方向与厚度方向上温度均匀,避免产生集边效应。