[發(fā)明專利]一種屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011186695.9
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112375990B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李云杰;袁國;康健;陳冬;王曉暉;李振壘;王國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/12;C21D8/00
• 代理公司: 北京中強(qiáng)智尚知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

1.一種屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.2％-0.4％，Mn：6％-9％，Si：1％-2％，V：0.1％-0.3％，余量為Fe及不可避免雜質(zhì)，其中，所述超高強(qiáng)度鋼的屈服強(qiáng)度大于2000MPa，抗拉強(qiáng)度大于2200MPa，斷后延伸率10％；

其中，屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼的制備方法，包括如下步驟：

(1)將如上述所述的化學(xué)成分進(jìn)行冶煉，并鑄造成鑄坯或鋼錠；

(2)將所述鑄坯或鋼錠加熱至完全奧氏體化溫度，保溫2-3h后，對在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的所述鑄坯或鋼錠進(jìn)行多道次鍛造，獲得具有圓形或方形截面的試樣；

(3)將步驟(2)中的所述試樣在空氣中冷卻至室溫，獲得包含體積分?jǐn)?shù)為25％-45％奧氏體的試樣；

(4)將步驟(3)中的所述試樣進(jìn)行回火處理，消除鍛造對所述試樣產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；

(5)對步驟(4)中的所述試樣進(jìn)行預(yù)變形處理，使所述試樣的變形量為2-5％；

(6)對步驟(5)中的所述試樣進(jìn)行回火配分處理，獲得所述超高強(qiáng)度鋼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，所述超高強(qiáng)度鋼的組織包括馬氏體和殘余奧氏體，其中，所述殘余奧氏體占所述超高強(qiáng)度鋼的體積的5％-15％，所述超高強(qiáng)度鋼的組織微觀結(jié)構(gòu)為層狀復(fù)相組織結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，所述超高強(qiáng)度鋼中的奧氏體呈桿狀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，在步驟(2)中的所述完全奧氏體化溫度為850-900℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，在步驟(2)中所述鑄坯或鋼錠的鍛造比大于9。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，在步驟(2)中的多道次鍛造的終鍛溫度大于450℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，在步驟(2)中在對在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的所述鑄坯或鋼錠進(jìn)行多道次鍛造時，保持所述鑄坯或鋼錠在A3溫度以下進(jìn)行鍛造。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，在步驟(4)中的回火處理包括：將所述試樣置于溫度為150-200℃的電阻爐內(nèi)保溫1-2h，以消除所述試樣在鍛造時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度大于2000MPa的超高強(qiáng)度鋼，其特征在于，在步驟(6)中的回火配分處理包括：將所述試樣在150-300℃的溫度下，回火配分處理10-180min，冷至室溫獲得所述超高強(qiáng)度鋼。