[發(fā)明專利]一種超細(xì)晶粒雙相鋼材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210072986.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN102618802A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申勇峰;李曉旭;薛文穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/58
• 分類號(hào): C22C38/58;C22C33/04;C21D8/02;C21D1/26
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超細(xì)晶粒雙相鋼材料及其制備方法。

背景技術(shù)

鋼是所有金屬中用途最廣泛的一種材料，在航空、核能、艦船和石化等工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。目前世界船舶建造訂單噸位總和為3億5630萬噸，中國造船廠占世界水上運(yùn)輸設(shè)備建造總量的69.4%，韓國僅占23%，雖然我國已經(jīng)從數(shù)量上逾越韓國和日本成為世界第一造船大國，但并不是第一造船強(qiáng)國，這主要是因?yàn)槭艿礁咝阅茕撹F材料的制約。航空母艦用鋼與民用大型船舶用鋼相比所具有的特殊性主要包括：抗海水腐蝕；防磁性；耐高溫性以及有很高的強(qiáng)度、韌度和良好的焊接性能等等。近年來,?美國、日本和俄羅斯等發(fā)達(dá)國家相繼開發(fā)并逐步采用400?MPa以上超高強(qiáng)度船體用鋼替代傳統(tǒng)的高強(qiáng)度船體鋼，然而，目前我國生產(chǎn)的船舶用鋼仍不能完全滿足該工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的需求，隨著我國造船業(yè)的迅猛發(fā)展,?超高強(qiáng)度船體用鋼的需求明顯增大。超高強(qiáng)度船體鋼不但要求有高的強(qiáng)度,?還要求有更好的低溫沖擊韌性，目前國內(nèi)外超高強(qiáng)度船體鋼的生產(chǎn)主要依靠較高合金成分,?采用調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)，為了得到良好的韌性,?鋼中加入Ni?的含量一般都超過了11.5?wt.?%，這使得該鋼種成本一直居高不下，因此發(fā)展性能更優(yōu)、成本更低的超高強(qiáng)度船體鋼成為船舶制造和海洋平臺(tái)建設(shè)工業(yè)中迫在眉睫的課題。

雙相鋼是指低碳鋼或低碳微合金鋼經(jīng)過臨界區(qū)熱處理或控軋控冷工藝而得到的主要由鐵素體+少量的馬氏體組成的高強(qiáng)度鋼，以具有連續(xù)屈服、屈強(qiáng)比低、加工硬化率較高和伸長率較大等特點(diǎn)而被人們所廣泛關(guān)注，雙相鋼的生產(chǎn)工藝主要有2種:?熱處理法和直接熱軋法，相比之下,?熱軋法生產(chǎn)雙相鋼工序簡(jiǎn)單、成本低、節(jié)約工時(shí)和能源、便于大規(guī)模生產(chǎn),?成為生產(chǎn)雙相鋼的首選方法，隨著終軋溫度的升高,?雙相鋼的抗拉強(qiáng)度可由717MPa升高到780MPa，這主要是由組織中馬氏體的百分含量升高導(dǎo)致。

馬氏體是一種能使鋼變硬、增強(qiáng)的組織，在工程應(yīng)用上，為了強(qiáng)化材料通常涉及到馬氏體強(qiáng)化機(jī)制，同時(shí)，在工程應(yīng)用中為了強(qiáng)化材料采用細(xì)化晶粒法，這是一種利用大量晶界限制或釘軋位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)來提高材料的強(qiáng)度，可由著名的Hall-Petch關(guān)系（???????????????????????????????????????????????）來描述，人們已經(jīng)從各種金屬及合金中觀察到大多數(shù)金屬材料的屈服強(qiáng)度和硬度值隨晶粒尺寸的減小表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，很好地遵從?Hall-Petch關(guān)系。