[發明專利]一種具備近凈成型的超高強度鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201810840230.7
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108950411B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 巨佳;王章忠;張思斌;劉壯;張保森;毛向陽;巴志新;李旋;李華冠
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/32;C22C38/28;C22C38/26;C22C38/06;C22C38/38;C22C33/04;C21D8/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種具備近凈成型的超高強度鋼，其特征在于：以質量百分比計，其原料及配比如下：

C：0.15~0.25%，Mn ：1.3~2.8%，P：≤0.006%，S：≤0.004%，Si：0.25~0.85%，B：0.001~0.07%，Cr：0.20~0.90%，Ti：0.07~0.15%，Al：0.005~0.02%，Nb：0.65~1.40%，Fe：余量；

所述具備近凈成型的超高強度鋼的制備方法，具體步驟如下：

S1. 配料：按上述比例配料稱重；

S2. 合金熔煉：將S1稱重好的C、P、S、Si、B、Cr、Ti、Al和Fe元素置于坩堝中進行真空感應熔煉，待添加元素完全化清后，開啟攪拌并繼續熔煉時間15~20min；隨后停止加熱10~20s，再向熔體中加入Mn和Nb 元素并繼續加熱10~20min，隨后停止加熱，讓液態合金隨爐冷卻，待合金熔體溫度達到1500~1600℃時向錠模中進行澆注形成合金錠；

S3. 性能熱處理：將S2所獲得的合金錠置于熱處理爐中進行性能熱處理，其性能熱處理具體工藝為：900~1150℃保溫12~24h，隨后隨爐冷卻到500~750℃保溫5~10h，最后空冷至室溫；

S4. 合金壓力加工：將S3中所獲得的合金錠在熱處理爐中加熱到1000~1100℃后保溫2~3h，然后轉入具有水冷功能的壓力加工設備中進行壓力加工，合金錠壓力加工終了溫度控制不低于900℃，加工結束后，開啟壓力加工設備水冷降溫功能進行冷卻，冷卻速度≥40℃/秒。

2.根據權利要求1所述的一種具備近凈成型的超高強度鋼，其特征在于：S4中，壓力加工階段合金錠微觀組織晶界處偏聚大量的超細拉弗斯相，在水冷階段超細拉弗斯相分解消失。

3.根據權利要求1所述的一種具備近凈成型的超高強度鋼，其特征在于：S2中的攪拌方式包括磁攪拌。

4.根據權利要求1所述的一種具備近凈成型的超高強度鋼，其特征在于：具有水冷功能的壓力加工設備為壓力加工設備的側壁空腔內設置有冷凝管。

5.根據權利要求1所述的一種具備近凈成型的超高強度鋼，其特征在于：具有水冷功能的壓力加工設備為壓力加工設備的側壁空腔內設置有冷板，冷板內填充有制冷劑，所述冷板與制冷機相連，壓力加工設備的側壁空腔內填充有冷凝水。