[發明專利]利用針狀鐵素體組織增強高強度鋼材性能的制備工藝及鋼材

有效

• 申請號: 201710100594.7
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106868255B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 趙福才;張朝暉;劉世鋒;秦偲杰;劉創;孔維明;郗九生
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21D8/00;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/60
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王萌

1.一種利用針狀鐵素體組織增強高強度鋼材性能的制備工藝，其特征在于：根據鋼材的化學成分進行鋼水冶煉，出鋼時，先進行預脫氧，然后再添加電石進行終脫氧，最后依次進行連鑄、熱軋、冷卻；電石在劇烈反應時，生成氧化鈣夾雜，該氧化鈣夾雜在一氧化碳氣泡生成的同時呈彌散狀分布，呈彌散狀分布的氧化鈣夾雜作為異質形核核心，誘導晶內針狀鐵素體形成；所述熱軋的第一階段開軋溫度為1050～1100℃，第二階段開軋溫度為1100℃，終軋溫度為830±20℃；

所述預脫氧采用先添加硅錳進行合金化，再依次添加硅鐵合金和鋁合金進行預脫氧；所述電石添加在結晶器中；利用電石進行終脫氧后，氧含量降低至30-50ppm；

所述冷卻采用水冷，在800～500℃的條件下進行冷卻，所述冷卻速度為5～15℃/s。

2.一種針狀鐵素體型高強度鋼材，屈服強度≥400MPa，依據權利要求1所述的利用針狀鐵素體組織增強高強度鋼材性能的制備工藝制備而得，其特征在于：鋼材含有如下重量百分比的化學成分：C:0.17～0.25％，Si:0.40～0.80％，Mn:1.20～1.60％，S:≤0.045％，P:≤0.045％，Ca:0.005～0.035％，Ni:0.010～0.015％，Cu:0.015～0.050％，其余為Fe及不可避免的雜質。

3.根據權利要求2所述的一種針狀鐵素體型高強度鋼材，其特征在于：當碳當量為0.43～0.46％時，鋼材中尺寸為0.5～5μm的含Ca的復合夾雜物的數量達到2200～2600個/mm²，尺寸大于50μm的MnS復合夾雜物的數量小于2個/mm²，鋼材屈服強度400～480MPa，抗拉強度600～660MPa，延伸率22～25％。

4.根據權利要求2或3所述的一種針狀鐵素體型高強度鋼材，其特征在于：鋼材的金相組織特征為：原奧氏體晶界出為先共析鐵素體，平均晶粒尺寸小于50μm，所占面積分數小于20％；原奧氏體晶粒內部為微細的針狀鐵素體，所占面積分數大于80％。