[發明專利]一種用于超低溫的高強韌高錳鋼及其熱處理工藝

有效

• 申請號: 201810200764.3
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108467991B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 李偉;金學軍;黎雨
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C21D8/02
• 代理公司: 南京九致知識產權代理事務所(普通合伙) 32307
• 代理人: 嚴巧巧

1.一種用于超低溫的高強韌高錳鋼，由以下質量百分比的元素組成：

C：0.3-0.6％；Si：0.02-0.1％；Mn：20.0-26.0％；Al：0.5-2.5％；Nb：0.05-0.3％；P：≤0.010％；S：≤0.002％；N：0.004-0.010％；O：0.0005-0.002％；余量為Fe；

所述鋼的組織以雙晶分布的奧氏體為基體、以納米級碳化物為析出相。

2.根據權利要求1所述的一種用于超低溫的高強韌高錳鋼，其特征在于，元素組成任選以下其一：

1)一種用于超低溫的高強韌高錳鋼，由以下質量百分比的元素組成：

C：0.3-0.4％；Si：0.02-0.05％；Mn：25.0-26.0％；Al：1.5-2.5％；Nb：0.06-0.3％；P：≤0.010％；S：≤0.002％；N：0.004-0.010％；O：0.0005-0.002％；余量為Fe；

2)一種用于超低溫的高強韌高錳鋼，由以下質量百分比的元素組成：

C：0.4-0.5％；Si：0.02-0.1％；Mn：23.0-25.0％；Al：0.5-2.5％；Nb：0.06-0.25％；P：≤0.010％；S：≤0.002％；N：0.004-0.010％；O：0.0005-0.002％；余量為Fe；

3)一種用于超低溫的高強韌高錳鋼，由以下質量百分比的元素組成：

C：0.4-0.6％；Si：0.05-0.1％；Mn：22.5-24.0％；Al：0.5-1.5％；Nb：0.06-0.25％；P：≤0.010％；S：≤0.002％；N：0.004-0.010％；O：0.0005-0.002％；余量為Fe。

3.根據權利要求1-2任一所述的一種用于超低溫的高強韌高錳鋼的熱處理工藝，包括以下步驟：

A)按配比取各元素組分混合后鑄成鋼錠，將鋼錠在1150-1250℃進行加熱并保溫≥2h后，再由初軋溫度1045-1055℃至終軋溫度745-755℃進行多步熱軋后空冷；

B)將空冷后的鋼錠進行熱處理，先進行冷軋處理后獲得冷軋板，再將冷軋板在450-550℃溫度區間進行低溫時效析出2-4h后水淬至室溫，最后進行高溫再結晶后再次水淬至室溫，即得超低溫的高強韌高錳鋼。

4.根據權利要求3所述的一種用于超低溫的高強韌高錳鋼的熱處理工藝，其特征在于，步驟A)中，所述加熱的溫度為1200℃。

5.根據權利要求3所述的一種用于超低溫的高強韌高錳鋼的熱處理工藝，其特征在于，步驟A)中，所述初軋溫度為1050℃，所述終軋溫度為750℃。

6.根據權利要求3所述的一種用于超低溫的高強韌高錳鋼的熱處理工藝，其特征在于，步驟A)中，所述多步熱軋包括以下步驟：

第一步：熱軋溫度：1045-1055℃，保溫時間：165-175分鐘；

第二步：熱軋溫度：975-985℃，保溫時間：115-125分鐘；

第三步：熱軋溫度：845-855℃，保溫時間：85-95分鐘；

第四步：熱軋溫度：825-835℃，保溫時間：65-75分鐘；

第五步：熱軋溫度：805-815℃，保溫時間：45-55分鐘；

第六步：熱軋溫度：775-785℃，保溫時間：35-45分鐘；

第七步：熱軋溫度：765-775℃，保溫時間：27-37分鐘；

第八步：終軋溫度：745-755℃，保溫時間：20-30分鐘。

7.根據權利要求3所述的一種用于超低溫的高強韌高錳鋼的熱處理工藝，其特征在于，步驟B)中，所述冷軋處理在室溫下進行單步軋制；所述冷軋處理的壓下率為60-75％。

8.根據權利要求3所述的一種用于超低溫的高強韌高錳鋼的熱處理工藝，其特征在于，步驟B)中，所述低溫時效的溫度區間為480-530℃，所述低溫時效的析出時間為3-4h。