[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011292427.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112553436A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王英俊;袁軍軍;唐建成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C21D8/02
• 分類(lèi)號(hào): C21D8/02;C21D1/18;C21D1/20
• 代理公司: 南昌青遠(yuǎn)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 36123
• 代理人: 唐棉棉

1.一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.形變材料的制備：將初始組織為珠光體或馬氏體的碳鋼或合金鋼加熱至A3線(xiàn)以下，進(jìn)行溫軋?zhí)幚恚绽渲潦覝兀?/p>

S2.奧氏體化處理：將溫軋?zhí)幚砗蟮匿撹F材料加熱至A3線(xiàn)以上，使其完全奧氏體化，晶粒尺寸保持在1-20μm范圍內(nèi)；

S3.等溫淬火處理：將完全奧氏體化的鋼鐵材料進(jìn)行等溫淬火處理，保溫溫度保持在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間，保溫一定時(shí)間，使轉(zhuǎn)變的貝氏體體積分?jǐn)?shù)為10-40%；

S4.淬火處理：將等溫淬火處理后的鋼鐵材料隨即進(jìn)行淬火處理，獲得基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法，其特征在于，步驟S1鋼鐵材料在變形過(guò)程中，因其材料內(nèi)部變形的不均勻，得到具有不同應(yīng)變程度的形變帶；在隨后的步驟S2奧氏體化過(guò)程中不同應(yīng)變程度的形變帶由于應(yīng)變儲(chǔ)能的不同，形成晶粒尺寸在1-20μm范圍內(nèi)的奧氏體；所得奧氏體在步驟S3等溫淬火過(guò)程中基于貝氏體轉(zhuǎn)變的晶粒尺寸效應(yīng)，形成層狀分布或均勻分布的貝氏體；最后通過(guò)步驟S4的淬火過(guò)程將殘余的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，得到馬氏體-貝氏體異構(gòu)材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法，其特征在于，步驟S1中變形前鋼鐵材料的加熱溫度范圍為400-900℃，材料的首次變形量為40%，之后每次的變形量約為20%，最終累積變形量為40-90%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法，其特征在于，步驟S2中為使材料的晶粒尺寸保持在1-20μm范圍內(nèi)，奧氏體化的溫度需控制在700-1000℃范圍內(nèi)或通過(guò)調(diào)整保溫時(shí)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法，其特征在于，步驟S3中等溫淬火溫度保持在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間，溫度范圍為150-450℃，保溫過(guò)程中，晶粒尺寸大于5μm的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，最終所得材料中貝氏體的體積分?jǐn)?shù)為10-40%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法，其特征在于，步驟S4中所述淬火處理方式為水淬、油淬或其他鋼鐵材料快速淬火處理方法，該淬火過(guò)程將等溫淬火處理后材料中殘余的晶粒尺寸≤5μm的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法，其特征在于，按照步驟S1-S4所述步驟所制備的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼材料的組織特征為貝氏體呈層狀或均勻分布于超細(xì)晶馬氏體基體中。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于晶粒尺寸效應(yīng)的馬氏體-貝氏體異構(gòu)鋼制備方法，其特征在于，步驟S1中所述溫軋?zhí)幚磉^(guò)程為連續(xù)軋制，軋制過(guò)程中不進(jìn)行中間退火處理。