[發(fā)明專利]一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110449474.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113186464B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董艷伍;彭飛;田家龍;姜周華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C21D1/18;C21D1/78;C21D6/00;C21D9/00;C22C33/06
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 王麗瓊

1.一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：按馬氏體鋼的化學(xué)成分配比C：0.01~0.05%，Si：0.2~0.5%，Mn：0.5~0.8 %，Cr：0.8~1.2%，Cu：2.0~4.0 %，Ni：10.0~11.0%，V：0.05~0.15%，Mo：0.5~0.9%，Al：0.2~0.5%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，余量為Fe，先將金屬鎳板、工業(yè)純鐵、金屬鉬，金屬鉻依次加入熔煉爐中，在1500±50℃下進(jìn)行熔煉直至爐料充分熔化，然后依次加入工業(yè)硅、金屬錳、銅、鋁、釩鐵、石墨，繼續(xù)熔煉直至爐料充分熔化，最后澆鑄成鋼錠；

步驟2：將鋼錠加熱至1200~1300℃，保溫8~9 h，進(jìn)行高溫均質(zhì)化處理，然后隨爐冷卻至室溫；

步驟3：將鋼錠隨爐升溫到1150~1200℃，保溫1.5~2小時(shí)，回爐一次，鍛造成板坯或圓棒，冷卻后得到鍛造鋼坯；

步驟4：將鍛造鋼坯加熱至950~1050℃，保溫1~2h，然后進(jìn)行淬火，水冷至室溫；再升溫至450~550℃時(shí)效處理12~18 h，最后冷卻至室溫，得到超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼；該超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼顯微組織為板條塊馬氏體，硬度為≥42.5HRC，屈服強(qiáng)度為1200~1400 MPa，抗拉強(qiáng)度為1300~1500 MPa，延伸率為15~20%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述工業(yè)硅、金屬錳、銅、鋁、釩鐵、石墨通過(guò)外部料倉(cāng)依次加入。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述熔煉爐為真空感應(yīng)爐，所述熔煉在氬氣保護(hù)條件下進(jìn)行；所述澆鑄的溫度為1500±50℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼的制備方法，其特征在于，步驟2中，所述加熱速率為5~6℃/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼的制備方法，其特征在于，步驟3中，所述鍛造的終鍛溫度為950~1050℃；所述冷卻為空冷至室溫。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述加熱速率為180~220℃/h；所述時(shí)效處理的升溫速率為220~240℃/h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述水冷為置于水中冷卻；所述冷卻為空冷。

8.一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼，其特征在于，馬氏體鋼的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.01~0.05%，Si：0.2~0.5%，Mn：0.5~0.8 %，Cr：0.8~1.2%，Cu：2.0~4.0 %，Ni：10.0~11.0%，V：0.05~0.15%，Mo：0.5~0.9%，Al：0.2~0.5%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，余量為Fe，其制備方法采用權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的制備方法。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼，其特征在于，所述馬氏體鋼的顯微組織為板條塊馬氏體。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種超低碳高強(qiáng)度高塑馬氏體鋼，其特征在于，所述馬氏體鋼的硬度為≥42.5HRC，屈服強(qiáng)度為1200~1400 MPa，抗拉強(qiáng)度為1300~1500 MPa，延伸率為15~20%。