[發明專利]一種制備原位納米顆粒強化Q195鋼的方法

有效

• 申請號: 201310409451.6
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103495720A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 王自東;湯浩;陳曉華;曾新建
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22D27/20
• 分類號: B22D27/20;B22D27/08;B22D27/13;B22D13/00;C21C7/072
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種制備原位納米顆粒強化Q195鋼的方法，其特征是在熔煉和澆注的過程中，加入Ф0.1—3mm的Fe—Ti合金絲，在容器中施加壓力形成壓力場，在熔體中施加離心力或電磁攪拌，形成流場，促使金屬液流動，抑制析出相長大，避免粗大析出相形成，形成納米強化的鋼合金；鑄造過程中，熔體形成流動，熔體的線流動速度不低于1.7m/s；熔體中含有高于基體合金熔點的析出相氧化鈦的合金元素Ti、O，隨著溫度下降Ti、O溶解度下降，形成納米氧化鈦原位析出相的鑄造合金，以此來增加鋼的強度并不大幅損失其塑韌性，并通過后續控軋控冷進一步提升鋼的性能。

2.如權利要求1所述的一種制備原位納米顆粒強化Q195鋼的方法，其特征是以鑄造合金鐵為主要成分的低碳合金鋼，合金化學成份：C≤0.12wt.%，Mn≤0.50wt.%，Si≤0.30wt.%，S≤0.040wt.%，P≤0.035wt.%，0.03～0.50wt.%Ti；具體工藝過程為：

1）利用真空熔煉、電弧熔煉加熱方式，將鋼合金加熱溶化；

2）合金熔煉是在氮氣氣氛下進行的；

3）鋼全部熔化后，再過熱50～100℃，待液面穩定后，通過“區域微量供應”方法加入0.03-0.50wt.%Ti；

4）在0.01～0.5MPa氮氣壓力下，進行熔煉；

5）在0.01～0.5MPa氮氣壓力下，采用離心澆注、或在電磁攪拌情況下進行澆鑄，在澆注凝固過程中金屬液流動的線速度不低于1.7m/s；金屬液在鑄型中的壓力0.01～1MPa；

6）鑄型為砂型、溶模殼型、金屬型；

7）金屬完全凝固后，停止壓力場和流場外力作用；

8）后續進行控軋控冷，取樣進行組織、性能分析。