[發明專利]氣硬性抗震鋼合金、所述合金的制備方法以及包括所述合金的物品

有效

• 申請號: 201280029527.6
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN103608480B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: N.斯蒂芬森;B.哈塞克;R.E.貝利;T.帕拉伊爾;A.尼克爾斯
• 申請（專利權）人: 冶聯科技地產有限責任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/18;C22C38/40
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

技術背景

技術領域

本公開是針對氣硬性抗震鋼合金和包括所述合金的物品的領域。

技術背景描述

本公開涉及展現有利強度、硬度以及韌性的新穎氣硬性鋼合金。本公開的所述氣硬性鋼合金可以用于例如為結構和車輛提供爆炸和/或沖擊防護，并且還可以包括在各種其他制品中。本公開進一步涉及處理某些鋼合金的方法，所述方法可改善對與爆炸事件相關的殘余和動態變形以及破碎的抗性。

當前用于爆炸或沖擊防護的材料主要是美國軍用規范MIL-DTL-12506J下的2類軋制均質裝甲（Rolled?Homogeneous?Armor，RHA）鋼和打算用于需要對沖擊負載的高速率具有最大抗性而抗穿甲彈穿透性為次要的領域中的其他低碳鋼。2類RHA鋼經過水淬火和回火達到302HBW（布氏硬度數）的最大硬度以賦予延展性和抗沖擊性。這類RHA鋼因此主要打算用作針對防坦克地雷、手榴彈、爆破彈及其他生產爆炸的武器的防護。然而，MIL-DTL-12560J規定的2類RHA鋼和其他低碳鋼典型地缺乏可顯著抵抗與爆炸事件相關的殘余和動態變形以及破碎的高強度和硬度。

2類RHA鋼典型地為經由熱處理（奧氏體化）、水淬火以及回火來獲得其性質的低合金碳鋼。水淬火可能是不利的，因為它可以導致鋼過度變形和產生殘余應力。經過水淬火的鋼還可能在焊接后展現較大熱影響區（HAZ）。另外，經過水淬火的鋼需要在熱成形后進行額外熱處理，隨后進行水淬火和回火，以恢復所希望的機械性質。

因此，提供與2類RHA低合金碳鋼相比展現較高強度以及高延展性和韌性的鋼合金將是有利的，該鋼合金可以獲得減少爆炸事件中存在的動態和殘余變形所需的所要機械性質，而且可排除或減少與2類RHA材料的水淬火相關的問題。

概述

根據本公開的一個非限制性方面，一種氣硬性鋼合金以重量百分比計包含：0.18到0.26碳；3.50到4.00鎳；1.60到2.00鉻；0到至多0.50鉬；0.80到1.20錳；0.25到0.45硅；0到少于0.005鈦；0到少于0.020磷；0到至多0.005硼；0到至多0.003硫；鐵；以及附帶雜質。所述氣硬性鋼合金具有在352?HBW到460?HBW范圍內的布氏硬度。

根據本公開的另一個非限制性方面，一種制品包含根據本公開的氣硬性鋼合金。此種物品可以選自或可以包括選自例如鋼裝甲、爆炸防護殼、V形爆炸防護殼、爆炸防護車輛底部以及爆炸防護罩的物品。

根據本公開的又一個方面，一種熱處理經過奧氏體化并且經過空氣冷卻的氣硬性鋼合金的方法包括：提供經過奧氏體化并且經過空氣冷卻的氣硬性鋼合金；在300℉（149℃）到450℉（232℃）范圍內的回火溫度下將所述經過奧氏體化并且經過空氣冷卻的氣硬性鋼合金回火熱處理，持續在4小時到12小時范圍內的回火時間；以及將所述經過回火的氣硬性鋼合金空氣冷卻到環境溫度。

附圖簡述

參開附圖可以更好地理解本文所述的方法的非限制性實施方案的某些特征和優點，其中：

圖1是本公開的熱處理經過奧氏體化并且經過空氣冷卻的氣硬性鋼合金的方法的一個非限制性實施方案的流程圖；

圖2是本公開的鋼合金的某些非限制性實施方案的布氏硬度隨碳含量而變化的圖；

圖3是本公開的鋼合金的某些非限制性實施方案的布氏硬度隨碳含量和回火熱處理而變化的圖；

圖4是本公開的鋼合金的某些非限制性實施方案（包括實驗室規模的錠坯樣品）的布氏硬度隨碳含量而變化的圖；

圖5是本公開的鋼合金的某些非限制性實施方案（包括實驗室規模的錠坯樣品）的布氏硬度隨碳含量和回火熱處理而變化的圖。

圖6是本公開的氣硬性鋼合金的某些非限制性實施方案和ATI500-高硬度特種鋼裝甲合金的板狀樣品的若干種抗拉性質隨碳含量而變化的圖；以及

圖7是本公開的氣硬性鋼合金的某些實施方案和ATI500-高硬度特種鋼裝甲合金的板狀樣品的在-40℃下所測定的夏氏v形切口韌性值隨碳含量而變化的圖。

讀者在考慮本公開的合金、制品以及方法的某些非限制性實施方案的以下詳細描述后就會了解上述細節以及其他細節。

某些非限制性實施方案的詳細描述